水と空気が半分ずつ入ったガラスのびんを、宇宙船内にもちこむと、無重力では、水の形はどうなるでしょうか。また、水のかわりに水銀だったらどうなるでしょうか


水または水銀






水の形は(5)、水銀の形は(6)になります。
図1の水とガラスが接した部分に注目してください。水がガラスの壁を登っています。これはガラスが水でぬれやすいためです。水はガラスの壁全体をぬらそうとしますが、重力があると、水自体に重さがあるため、壁をわずかに登る程度で終わってしまいます。

しかし、無重力では水に重さがないため、ガラスの壁全体が水でぬれ、空気は壁からはなれて一つの不安定な球状の泡になります。泡が球状になるのは「表面張力」の影響です。
一方、ガラスは水銀でぬれにくいため、壁面は水銀でぬれず、水銀は大きな球となってびんの中に浮かびます。水銀が球状になるのも、「表面張力」の影響です。

このように、無重力で液体のふるまいを考えるときには、「表面張力」とともに、物質の「ぬれやすさ」が大きな意味をもってくるのです。
※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA