168 Una pelota de ping pong caprichosa

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua y una pelota de ping pong.

Primera parte:
Llenamos el vaso con agua sin alcanzar el borde del vaso. Colocamos la pelota de ping pong sobre la superficie del agua y vemos que la pelota se desplaza hacia el borde del vaso. Cuesta mucho lograr que la pelota se quede en el centro del vaso.

Segunda parte:
Ahora llenamos completamente el vaso con agua (mejor si empleamos un cuentagotas). En este caso, al colocar la pelota de ping pong sobre la superficie, permanece en el centro del vaso. Si se desplaza del centro regresa inmediatamente al mismo sitio.

Explicación
En el primer caso el agua sube por las paredes del vaso formando un menisco cóncavo (la superficie del agua se curva hacia arriba). Al colocar la pelota de ping pong sobre la superficie del agua sucede algo parecido. El agua sube por las paredes de la pelota formando otro menisco cóncavo.

Si se aproxima la pelota a la pared del vaso se unen los dos meniscos, aumentando la tensión superficial del agua por la parte próxima a la pared del vaso. Por este motivo la pelota se pega a la pared del vaso.

En el segundo caso, con el vaso completamente lleno, el agua sobresale del borde del vaso formando un menisco convexo. La superficie del agua se curva hacia abajo justo en el borde del vaso.

Al colocar la pelota sobre la superficie del agua la tensión superficial actúa en todas direcciones pero es menor en la parte próxima a la pared del vaso por la curvatura de la superficie. Por este motivo la pelota regresa al centro del vaso.