Tension superficielle

[invite7cefc945]

Bonjour à tous
J'essaye en ce moment de comprendre le phénomène de tension superficielle et j'avoue que je beugue un peu. En fait, je pensais avoir compris quelque chose mais je ne le retrouve pas trop sur internet (donc j'ai peur que ca soit faux ): je m'explique:

J'ai bien compris que les liaisons de VdW et laisons H ne se compensent pas pour les molécules à l'interface (ici par exemple air/eau) créant ainsi une résultante orientée vers le centre de la goutte d'eau.
Or, en considérant une goutte d'eau à l'équilibre à l'interface eau/air; celle ci subit donc le poids, et en plus des autres gouttes à l'intérieurs du fluide, la résultante évoquée avant. Donc, d'après ce que j'avais compris, comme cette goutte est à l'équilibre, on doit avoir toutes les forces extérieures s'éxercant sur elle qui se compensent ( en supposant le référentiel galiléen…).

Je sais pas si c'est valide mais du coup pour une goutte au repos au centre de la goutte, on aurait eu (vecteurs) poids + résistante au support =O
Et du coup ici, la force de tension aurait été la force orienté vers le haut, qui fait cette espèce de peau et donc on auarit eu
(vecteurs) poids+ résistance au support+résultante vdw, hydrogène+tension superficielle=0.

Désolé pour le pave, je ne sais pas trop si j'ai été clair. Voila, merci d'avance
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[phys4]

Bonjour,
Pour la compréhension de l'origine de la tension superficielle, c'est correct.
La force (ou la pression ) correspondante est donc perpendiculaire à la surface.
Pour une goutte sphérique, toutes les forces sont dirigées vers le centre, et égales donc elle s'annulent et n'ont pas de résultante.
Le poids, pour sa part, fait tomber la goutte et n'a rien de commun !
Je ne comprends votre raisonnement qui essaie de faire interagir les deux !

[invite7cefc945]

Merci pour votre réponse. Je me suis surement mal exprimé. en fait je me demandais si le raisonnement suivant était correct:
En partant du fait que les forces extérieures s'exercant sur une goutte au repos au sein du fluide se compenseraient ( je pensais au poids et a une sorte de résistance au support créée par les gouttes en dessous un peu comme le sol sur un quelconque individu) et du fait que pour une goutte à l'interface eau-air une autre force extérieure s'exerce: la résultante des forces de cohésion moléculaire; je me demandais si on pouvait décrire le vecteur force tension superficielle comme étant l'opposé de celui du vecteur force résultante des forces de cohésion moléculaire. Voila

[phys4]

Il y a deux équilibres indépendants :
1- une gouttelette tombe lentement, et la force de frottement de l'air équilibre le poids de la goutte, ce qui détermine la vitesse de chute.
2- les forces intermoléculaires se compensent les unes, les autres et donnent une résultante nulle.
Une seule interaction entre les deux, les frottements de l'air déforment le goutte, alors que les forces capillaires tendent à lui donner sa forme sphérique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7cefc945]

Rebonjour, merci pour vos réponses. Je redemande une dernière fois ( au risque de paraitre un peu buté) mais en fait je visualisais (je ne sais pas si vous l'aviez compris , j'ai du mal m'exprimer) une sorte de lac, mer … ou autre. Et en considérant 2 gouttes fixes, au repos (c'est un modèle, je me doute bien qu'une goutte n'est surement pas rigoureusement au repos) , une à la surface de l'étang et l'autre en son centre, en considérant que les forces qui s'appliquent sur elles se compensent(puisque les gouttes sont supposées à l'équilibre dans un référentiel qui sur une courte durée est assimilé au ref galiléen), étant donné que la goutte à la surface de l'étang, lac, mer… a une force en plus qui s'applique sur elle; je me demandais si cette fameuse "tension superficielle" pouvait être percu comme cette force qui contrecarre la force résultante des liaisons de cohésion, le vecreur force de cette tension serait donc orienté vers le haut, à l'opposé du vecteur de résultante… Voila, je ne sias pas si une sorte de bilan de force est applicable sur ces gouttes, mais bon ca me travaille un peu le cerveau, en fait ca me parait logique mais au moins si c'est effectivement un raisonnment erroné pourriez vous me faire savoir pourquoi? Mercii d'avance

[phys4]

je me demandais si cette fameuse "tension superficielle" pouvait être perçu comme cette force qui contrecarre la force résultante des liaisons de cohésion, le vecteur force de cette tension serait donc orienté vers le haut, à l'opposé du vecteur de résultante…

La tension superficielle ne contrecarre pas les forces de liaison, elle en est la résultante.
Le manque de molécules voisines près de la surface se traduit par une énergie supplémentaire pour cette surface. Vous pouvez constater que la constante est bien une énergie par unité de surface, et donc une force par unité de longueur.
Les forces sont donc parallèles à al surface et non perpendiculaires. La pression capillaire dans une petite goutte existe bien, et elle est du à la tension en surface qui s'exerce autour de la goutte.
Je vous encourage à étudier soigneusement ceci :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Tension_superficielle
Dans le paragraphe "mesure" vous verrez que la pression interne n'existe qu'avec une courbure, une surface plane ne donne aucune pression capillaire interne.

[invite7cefc945]

D'accord.. mais du coup, lorsque un trombone, guérris… parvient à rester à l'équilibre sur l'eau alors qu'ils ont une densité bien supérieure à l'eau, ce n'est pas du à cette force tension superfiucielle que l'on doit considérer comme cette résultante des forces de cohésion moléculaire mais comme la force capillaire ?

[phys4]

Oui, mais la surface ne reste pas horizontale, elle se courbe autour du trombone.
Il n'y aurait pas de force si elle restait horizontale.