Você já se perguntou por que as gotas de água tem o formato esférico e não transbordam? Por que ao cair de barriga na piscina sentimos a pele arder? Como alguns insetos caminham sobre a superfície da água sem afundar? Como o famoso lagarto que vive na Amazônia, chamado de “lagarto Jesus Cristo” (𝐵𝑎𝑠𝑖𝑙𝑖𝑠𝑐𝑢𝑠 𝑏𝑎𝑠𝑖𝑙𝑖𝑠𝑐𝑢𝑠), consegue correr sobre um rio por alguns metros? E como aquela pedrinha bem lançada consegue quicar no rio antes de afundar? Tudo isso acontece graças à tensão superficial da água.
A água é formada por moléculas de H₂O, que são polares (com carga) e se conectam entre si por ligações de hidrogênio, que é um tipo de atração forte. No interior do líquido, cada molécula está cercada por outras em todas as direções, e as forças se equilibram. Mas na superfície, as moléculas estão expostas ao ar e perdem a simetria, porque elas só são puxadas para os lados e para baixo pelas outras moléculas de água, mas não tem nenhuma atração para cima, já que é o ar que está ali (e o ar é apolar, uma mistura de gases que não criam uma ligação de hidrogênio com a água). Esse desequilíbrio gera uma espécie de tensão física, como se as moléculas na superfície se dessem as mãos formando uma camada elástica e contraída, uma membrana invisível.
Assim que alguns insetos conseguem andar sobre a água, pois o peso bem leve e distribuído não rompe essa camada. O lagarto Jesus Cristo tenta caminhar alguns segundos porque ele anda muito rápido antes da tensão romper, mas assim que ele diminui a velocidade, veja bem, ele afunda! Pela mesma lógica que uma pedrinha pode “quicar” no rio, batendo de raspão e a tensão resiste por um instante, até ser engolida pela água. Finalmente, como explica o segundo vídeo no link, uma gota tende a ter formato esférico, que o formato com menor área superficial de um determinado volume (um autoencolhimento da superfície), minimizando o contato com o ar.
Ou seja, a tensão é rompida com o tempo e com o peso de algo parado sobre a água. Como as moléculas estão em constante movimento, com o tempo a organização da superfície vai se desestabilizando. Ou seja, a tensão perde força quando outra força aplicada ultrapassa o limite do que essas ligações conseguem aguentar.
Saiba mais:
Perguntas de vestibular sobre ligação de hidrogênio e tensão superficial da água- Mundo Educação: https://bit.ly/3zQewPC
“Tensão Superficial da Água” – Brasil Escola: https://bit.ly/3uh4Dtm
How Aater Stroders Walk on Water – Biomedical Illustration: https://youtu.be/aidjrbN-8eM?si=Pykjh-ZkvbN9BkOt
Tensão Superficial no Khan Academy: https://youtu.be/4ITYSRLFZ_c?si=_q07vIKqW8QkU1cK
