Toda superficie de un líquido tiene una tensión superficial que tiende a hacer la superficie de la misma la mínima posible. Esto es debido a que el conjunto de átomos en la superficie tiene una energía mayor que las que se encuentran en el interior.
Supóngase una gota sobre la superficie de un solidó, este problema ya se ha abordado y plantea la siguiente solución:
Cuando se inclina suficientemente el plano sobre el cual esta situada la gota, esta empieza a deslizarse y el ángulo de mojado (A) cambia de forma diferente según se trate de la parte delantera o trasera de la gota. A este fenómeno se le llama histéresis de mojado.
Supóngase que de alguna forma se obliga a que la superficie inferior de la gota permanezca en contacto sin moverse con respecto a la superficie del solidó, al inclinar la gota se produce un desplazamiento viscoso de las laminas superiores del liquido que tienden a deformar la superficie.
Fuente: Wikipedia
La deformación continúa hasta que la superficie de la gota ha acumulado tal deformación que es capaz de contrarrestar la fuerza de la gravedad. Los ángulos originales habrán cambiado hasta sus nuevos valores, que serán los típicos de un fenómeno de histéresis de mojado. Supóngase ahora que se libera la base de la gota de su atadura con la superficie.
MOVIMIENTO DE ARRASTE
Las moléculas próximas a la base adquirirán una velocidad tangencial cuya magnitud dependerá de las interacciones entre ambas superficies. Si no existen fuerzas viscosas de ningún tipo entre ambas superficies la gota volverá a su forma original según va descendiendo, de otra forma la histéresis persistirá aunque disminuiría en función según cae la viscosidad entre superficies. La energía disipada por la viscosidad será igual a la energía potencial gravitatoria perdida. A esta forma de movimiento se le llamara arrastre y se caracteriza porque toda la gota se mueve como un bloque:
Experimentalmente este movimiento puede comprobarse colocando partículas brownianas en todo el volumen de la gota y registrando el movimiento neto en cada zona de la gota.
MOVIMIENTO DE ORUGA
Partiendo del movimiento en bloque anterior, si la gota conserva su histéresis el equilibrio de fuerzas sobre las partículas de los extremos de la interfase se rompe. Cos (A) ahora es mayor que lo que le corresponde al equilibrio y la partícula que se encuentra en el extremo de la base experimenta una fuerza neta que tiende a arrastrarla pendiente abajo, con mayor fuerza que la que experimentan las partículas que están en medio de la interfase. La partícula de la vanguardia avanzara por tanto más rápido que las situadas en el medio de la interfase formándose un "gap", ese espacio tendrá que ser rellenado por otras partículas que se encuentren en el entorno, estas partículas provendrán de la superficie de la gota dado que es aquí donde se encuentran las partículas mas inestables. En la retaguardia la última partícula se encuentra fuera del equilibrio, dado que el número de partículas en la interfase no puede crecer indefinidamente ni la superficie de la gota disminuir indefinidamente, las partículas fuera del equilibrio de la retaguardia abandonaran la interfase para dirigirse hacia la superficie. El movimiento resultante es el típico para una oruga de tanque, puede ilustrarse con la siguiente imagen:
MOVIMIENTO DE ARRASTE
Las moléculas próximas a la base adquirirán una velocidad tangencial cuya magnitud dependerá de las interacciones entre ambas superficies. Si no existen fuerzas viscosas de ningún tipo entre ambas superficies la gota volverá a su forma original según va descendiendo, de otra forma la histéresis persistirá aunque disminuiría en función según cae la viscosidad entre superficies. La energía disipada por la viscosidad será igual a la energía potencial gravitatoria perdida. A esta forma de movimiento se le llamara arrastre y se caracteriza porque toda la gota se mueve como un bloque:
Experimentalmente este movimiento puede comprobarse colocando partículas brownianas en todo el volumen de la gota y registrando el movimiento neto en cada zona de la gota.
MOVIMIENTO DE ORUGA
Partiendo del movimiento en bloque anterior, si la gota conserva su histéresis el equilibrio de fuerzas sobre las partículas de los extremos de la interfase se rompe. Cos (A) ahora es mayor que lo que le corresponde al equilibrio y la partícula que se encuentra en el extremo de la base experimenta una fuerza neta que tiende a arrastrarla pendiente abajo, con mayor fuerza que la que experimentan las partículas que están en medio de la interfase. La partícula de la vanguardia avanzara por tanto más rápido que las situadas en el medio de la interfase formándose un "gap", ese espacio tendrá que ser rellenado por otras partículas que se encuentren en el entorno, estas partículas provendrán de la superficie de la gota dado que es aquí donde se encuentran las partículas mas inestables. En la retaguardia la última partícula se encuentra fuera del equilibrio, dado que el número de partículas en la interfase no puede crecer indefinidamente ni la superficie de la gota disminuir indefinidamente, las partículas fuera del equilibrio de la retaguardia abandonaran la interfase para dirigirse hacia la superficie. El movimiento resultante es el típico para una oruga de tanque, puede ilustrarse con la siguiente imagen:
Experimentalmente este movimiento podría comprobarse colocando partículas brownianas cerca de la superficie y registrando el movimiento, registrando la difusión de tinta etc.
El movimiento global de la gota será una combinación de ambos movimientos.
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