Pourquoi est-ce que les gouttes d'eau sont rondes?
Mais sont-elles bien rondes d'abord? Il n'y a en fait que lors de leur chute (et encore pas trop rapide, ni pour de trop grosses gouttes) qu'elles sont bien sphériques. Il faut des photos à très court temps de pose pour les saisir au vol et cerner leurs formes.
Celle-ci, par exemple, est déformée par son rebond à la surface de l'eau. Elles peuvent être aussi modifiées par le support sur lequel elles reposent. |
Globalement, elles sont donc bien rondes. Mais pourquoi pas cubiques ou encore en forme de flocon quand l'eau est solide! Cela provient encore de la structure moléculaire des liquides:
A gauche, une molécule d'eau au coeur du liquide est également attirée dans toutes les directions par les forces électrostatiques de toutes ses consoeurs (forces de Van der Waals). Mais celle qui est à la surface n'est attirée que vers le bas, comme toutes les molécules de surface. |
Ainsi, si toutes les molécules de la surface des liquides sont attirées vers le milieu du liquide, quelle forme prendra celui-ci (s'il n'est pas dans un récipient)? Ce sera une sphère, car c'est le volume qui minimise la surface de contact avec l'extérieur. Et oui, comme les molécules de surface "n'aiment pas" être en surface, elles se débrouillent pour être les moins nombreuses possible. Pour un volume donné, ce sera la surface d'une sphère qui sera la plus faible, bien plus que la surface d'un cube de même volume par exemple. La force qui modèle cette sphère est appelée "tension superficielle".
Par la même occasion, cela vous permet de comprendre pourquoi, si vous portez une coiffure bouclé(e), vous ressortez de la douche les cheveux tous raides. Les films d'eau enveloppant les cheveux fusionnent entre eux afin d'exposer le moins de surface à l'air libre. On se retrouve les cheveux tous plats...
Et même les châteaux de sable deviennent aussi plus compréhensibles...