Comment est la surface libre d'un liquide au repos ?

La surface libre d’un liquide au repos : une surface plane et horizontale

Lorsqu’un liquide est au repos, sa surface libre (la surface qui sépare le liquide de l’air ou d’un autre milieu) prend une forme particulière : elle est plane et horizontale. Cette propriété s’applique également à la surface de séparation de deux liquides non miscibles (qui ne se mélangent pas) au repos.

Pourquoi la surface libre d’un liquide est-elle plane et horizontale ?

Cette forme particulière de la surface libre est due à deux forces principales :

• La gravité : Elle tire le liquide vers le bas, créant une pression sur la surface inférieure du liquide. Cette pression se transmet vers le haut à travers le liquide, créant une force qui agit perpendiculairement à la surface libre.
• La tension superficielle : C’est une force qui tire les molécules de liquide vers l’intérieur, réduisant ainsi la surface du liquide. Elle agit tangentiellement à la surface libre.

La combinaison de la gravité et de la tension superficielle crée une force nette qui agit verticalement vers le bas sur les molécules de liquide à la surface libre. Cette force tend à aplatir la surface et à la rendre horizontale.

La modification de la forme de la surface libre par le mouvement

Lorsque le liquide est en mouvement, la forme de la surface libre est modifiée. Par exemple, un courant ou des vagues peuvent créer des ondulations ou des ondulations à la surface.

Cependant, dès que le liquide retourne au repos, la gravité et la tension superficielle agissent à nouveau pour restaurer la surface libre à sa forme plane et horizontale.