Explicando la forma de una gota de lluvia y una gota de mercurio

  1. Vi en wikipedia que la forma de una gota de lluvia se explica usando la presión de Laplace. ¿Pero por qué? Dado que la gota está en movimiento, no deberíamos poder usar una ley hidrostática, ¿me equivoco?

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  1. Cuanto más grande es una gota de mercurio, menos esférica es su forma. Idealmente, si consideramos solo la tensión superficial, la gota debería ser esférica. ¿Qué energía debes tener en cuenta para entender el problema?

Sé que la tensión superficial tiende a minimizar la superficie del fluido.

También sé que tenderá a minimizar la energía potencial de la gota. Así que debemos tener en cuenta la energía potencial gravitatoria. Pero, ¿cómo podemos tomar el mínimo de dos restricciones diferentes (superficie fluida y energía potencial gravitatoria)? ¿Existe un potencial relacionado con la tensión superficial?

Comentario a la publicación (v1): La forma de una 1. gota que cae y 2. una gota que descansa sobre una superficie deben ser dos publicaciones diferentes.
Relacionado: physics.stackexchange.com/q/218504/2451 y enlaces allí.
¿Cuáles son las fuerzas que actúan sobre una gota de mercurio sobre una mesa? ¿Estas fuerzas juegan un papel en la determinación de la forma de la gota?
Tal vez puedas considerar dos partes diferentes de la burbuja de mercurio; el borde curvo (donde domina la tensión superficial), la parte media plana (donde dominan las fuerzas gravitatorias). Como ocurre con muchas cosas en ingeniería, existen números adimensionales que caracterizan estas gotas, en este caso el número de Bond (que es la relación entre las fuerzas del cuerpo y las fuerzas de tensión superficial) y el número de Morton .
No he visto esos números, así que supongo que tengo que encontrar algo más simple. Investigué y descubrí que la dimensión de la tensión superficial también es una energía por unidad de área (que nuestro maestro nunca nos dijo). Ahora creo que se puede explicar aproximadamente con esta energía y con la longitud del capilar. Mi primera pregunta sigue en pie.

Respuestas (1)

la química describe mejor la diferencia entre los átomos de adhesión en el mercurio y los enlaces de hidrógeno en el agua. El mercurio tiene un punto de ebullición de más de 600 f frente a solo 212 f para el agua que muestra la cantidad de energía térmica para romper los enlaces que mantienen unidas las partículas respectivas.

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