Vídeo mostra forças envolvidas numa gota sendo despejada em fluido quente

Já reparou que as esferas de água da chuva podem ser vistas quando caem numa piscina? Uma equipe de pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) fez um estudo para observar melhor esse fenômeno e descrever as forças envolvidas e os resultados são incríveis de se observar.

Quando uma pequena massa de líquido frio é inserida em um contêiner maior cheio de líquido quente, podemos observar que, por uma fração de tempo, a esfera de fluido parece repousar intacta em cima da tensão superficial do líquido quente para então se misturar a ele.

Isso se dá porque a colisão das duas massas de líquido causa pequenas forças circulares que atuam dentro da gota e logo abaixo da superfície do líquido que a recebe, contribuindo para que a forma arredondada da gota que foi inserida se mantenha por alguns microssegundos.

Se fosse possível ver o fluxo de líquido dentro da gota, veríamos o fluido se deslocando para baixo junto às bordas da gota e, logo em seguida, subindo para o centro, como mostra a figura a seguir:

Esse movimento circular cria forças laterais suficientes para puxar o ar em volta da gota, o que contribui para a manutenção do formato esférico por alguns instantes.

A descoberta dos cientistas do MIT também revelou que a diferença de temperaturas entre os fluidos pode alterar o fluxo dessas forças, mantendo a forma esférica da gota por mais tempo e tornando o experimento mais fácil de ser observado.

Fonte: Cambridge