책상위에 물방울은 책상과 닿지 않은 곳은 둥근데 왜 책상과 닿은 쪽은 둥글지 않나요?? 중력에 의해서 눌려서 그런건가요?? 아니면 다른 이유가??

Question

책상위에 물방울은 책상과 닿지 않은 곳은 둥근데 왜 책상과 닿은 쪽은 둥글지 않나요?? 중력에 의해서 눌려서 그런건가요?? 아니면 다른 이유가??

Answer 1

안녕하세요. 이용준 전문가입니다.

물방울이 둥글게 되는 이유는 표면장력 때문입니다. 표면장력은 표면적을 늘리는 데에 필요한 힘입니다. 표면장력이 크다는 것은 표면적을 늘리는 데에 힘이 많이 필요하다는 뜻이며 따라서 외부에서 똑같은 힘이 작용했을 때는 표면적이 작게 늘어남을 의미합니다. 즉 표면장력은 표면적을 작게 하려는 힘입니다.

물을 비롯한 액체는 분자들이 매우 촘촘히 모여 있는 상태입니다. 이 분자들은 거리가 매우 가깝기 때문에 서로 밀고 당기는 힘이 크게 작용합니다. 물방울이 공기에 노출되는 표면에 있는 분자들은 외부와는 성질이 다른 내부 분자들에 의해 끌어 당기는 힘을 받게 되고 그 힘에 저항하기 위해 더 이상 압축이 안 되려 하는 힘을 내서 분자의 균형을 맞추려고 합니다. 그러므로 표면 분자들은 내부 분자들에 비해 상대적으로 불안정한 상태가 됩니다. 그렇기 때문에 액체는 표면적을 최소화하려고 둥근 모양을 하게 됩니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.