Tension de surface.

[invitef92b1a82]

Bonjour.

Je fais appel à vos connaissances afin de répondre à une question que je me pose.

Lorsque l'on pose une bille sur de l'eau, elle flotte (sous certaines conditions).
Dans ce cas, on a deux forces appliquées à la bille: le poids de la bille et la tension de surface.

D'un point de vue statique, on en déduit que la tension de surface est opposée au poids, elle est donc vertical.
Mais cela me pose un problème, vu qu'on a une tension de surface entre l'eau et le solide, donc l'eau attire le solide.

D'après ça, j'en déduis que la tension de surface serait une composante de deux forces dont les composantes horizontales s'annulent.
Mais mon problème est que je n'arrive pas à connaitre la direction de ces deux forces.
J'ai réussi à trouver sur internet une information qui me disait que ces forces étaient parallèles à la surface de l'eau aux points de contacts entre l'eau et le solide.

Mais pourquoi?

Merci d'avance pour vos réponses.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Vous pouvez imaginer les molécules d'eau avec un tas de mains se tenant par la main en s'attirant avec les molécules voisines. Les molécules dans l'eau trouvent assez de voisins et les forces sont équilibrées. Mais celle de la surface n'ont que des forces vers l'intérieur de l'eau. Pour créer de la surface il faut des molécules supplémentaires ne trouvent pas de voisins et coupent leurs liaisons: ça demande de l'énergie. Et cette énergie par unité de surface crée, est la tension de surface.

La surface de l'eau n'attire pas la bille. Ce serait le cas si l'eau mouillait la bille. Et dans ce cas, elle ne resterait pas sur la surface. Il faut que la bille soit hydrophobe. Dans ce cas, quand elle appuie sur la surface elle la déforme et l'agrandit. L'équilibre se crée quand la diminution d'énergie gravitationnelle de la bille correspond à l'augmentation d'énergie élastique de la surface de l'eau. Comme quand vous marchez sur un matelas ou un trampoline.
Au revoir.