A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megoldás. A kiindulási helyzetben (6. ábra) a vízgolyó közelében lebeg az üvegpálca.
6. ábra 7. ábra 8. ábra 9. ábra 10. ábra 11. ábra A folyamat akkor kezdődik, amikor a pálca egyik végét egészen finoman érintkezésbe hozzuk a vízcseppel (7. ábra). A víz nedvesíti az üveget, kissé ,,ráfolyik'' a pálca legömbölyített végére (8. ábra). Itt azonban a folyamat nem állhat le, mert az üvegpálcára ható erők eredője nem nulla. Igaz ugyan, hogy az sugarú vízcsepp belsejében a nyomás egy kicsit nagyobb, mint a külső légnyomás (), és ez erővel tolná kifelé az sugarú pálcát, de ennél sokkal nagyobb a pálcára rásimuló vízhártya által kifejtett nagyságú húzóerő. A pálca tehát benyomul a vízcseppbe, egy közbülső helyzet a 9. ábrán látható. Az erőegyensúly ebben a helyzetben sem áll fenn, nincs ok, amiért a pálca megállna, egészen a 10. ábrán látható állapotig. Most már a pálca elérte a vízcsepp bal oldali szélét, kissé túl is ment rajta, a vízfelszín itt kissé kinyomódik. Az erőegyensúly azonban csak akkor áll be, amikor a pálca bal oldali vége teljesen kibújik a vízcseppből, ekkor a pálca mindkét végét körülölelő víz felszíne ugyanolyan alakú (11. ábra). Meg kell gondolnunk még, hogy vajon a vízcsepp nem folyik-e szét a pálcán. A rendszer összenergiája a levegővel érintkező víz felületi energiájának és a vízzel érintkező üveg energiájának összegével egyenlő; ez a mennyiség igyekszik minél kisebb lenni. Tekintettel arra, hogy a pálca vékony, a üveg teljesfelülete elhanyagolható a vízgolyó felületéhez képest. A rendszer egyensúlyát tehát a legkisebb vízfelszín követelménye határozza meg, ez pedig (adott térfogatú víz esetén) a gömb alaknál teljesül. A végállapotban tehát a vízgolyó majdnem pontosan gömb alakú, az üvegpálca ennek a gömbnek egyik átmérője mentén helyezkedik el, és mindkét végét ,,kidugja'' a vízből. |