The solution at revision #13591 of , by emixter. This is not the current version.

Условие

4.5.21∗. Два легких тела, оба смачиваемые или оба не смачиваемые водой, плавая на поверхности воды, притягиваются друг к другу. Если же одно тело смачивается водой, а другое не смачивается, то тела будут отталкиваться. Объясните это явление.

Решение

Когда два тела одинаково взаимодействуют с водой (оба смачиваются или оба не смачиваются), вокруг них образуются мениски (искривления поверхности воды) одного типа:

  • если тела смачиваются, вода поднимается вдоль их стенок, образуя вогнутый мениск.
  • если тела не смачиваются, вода наоборот опускается вдоль их стенок, создавая выпуклый мениск.

В обоих случаях между телами возникает градиент уровня воды:
В первом случае (оба тела смачиваются) уровень воды между телами выше, чем снаружи, из-за капиллярных сил, и тела «стекаются» в зону пониженного давления.
Во втором случае (оба тела не смачиваются) уровень воды между телами ниже, чем снаружи, и внешнее давление воды заставляет тела двигаться навстречу друг другу. Таким образом, тела притягиваются.

Если одно тело смачивается водой (образует вогнутый мениск), а другое не смачивается (образует выпуклый мениск), то уровень воды между ними оказывается выше или ниже, чем снаружи. Это приводит к тому, что силы поверхностного натяжения создают разность давлений, толкая тела в противоположные стороны. В результате тела отталкиваются друг от друга.