הסבר התלמיד:

בתמונה ניתן לראות מספר תופעות פיזיקאליות.

1. יצירת דמות בעדשה מרכזת. טיפה בתפקיד של עדשה מרכזת יוצרת דמות מוקטנת ,הפוכה וממשית של טוויטי החמוד שמצויר על הצלחת שמאחורי הטיפה.
   
2. נפילה חופשית. טיפה בנפילה חופשית קיבלה צורה כדורית מושלמת (רואים טוב בטיפה הקטנה האמצעית, האחרות מושפעות מהתנגדות האוויר).
   
3. יצירת גל מעגלי ממקור נקודתי. כל טיפה הנופלת היא מקור נקודתי היוצר גל מעגלי על פני המים.

הרחבה:

אור מהפלאש של המצלמה פוגע בטוויטי, חלק מהאור מוחזר ממנו, פוגע בטיפת המים ויוצר דמות ממשית הנקלטת על ידי המצלמה. טיפת המים הנופלת פוגעת במים ונוצר שקע זמני בפני המים (בדומה לשקע הנוצר בעת שאדם קופץ על גבי יריעת טרמפולינה). מולקולות המים ממלאות את השקע מכל הכיוונים ומתנגשות זו בזו, כתוצאה מההתנגשות הן קופצות כלפי מעלה ומצינור המים המתרומם ניתקת טיפה אחת. בגלל מתח הפנים של פני הטיפה, הצורה בעלת האנרגיה הנמוכה ביותר שהם יצרו תתאים לשטח פנים מינימלי שצורתו כדור. טיפת המים בעלת הצורה הכדורית משמשת כעדשה מרכזת. העדשה הינה דו קמורה. הגוף נמצא במרחק הגדול מפעמיים ממרחק המוקד של העדשה (F) ולכן הדמות (של טוויטי) היא הפוכה מוקטנת וממשית.

עוד על מתח פנים

בכל נוזל כוחות בין מולקולאריים יגרמו למולקולות הנוזל להמשך זו לזו. כוחות אלה ידועים בשם "כוחות מלכדים" (cohesive forces) בתוך הנוזל מולקולה מוקפת מכל הכיוונים במולקולות אחרות ולכן כוחות המשיכה מבטלים זה את זה והכוח השקול על מולקולה כזו הוא אפס. לעומת זאת, על מולקולה הנמצאת על פני המשטח המפריד בין הנוזל לבין תווך אחר, כמו אוויר למשל, פועלים כוחות המשיכה רק כלפי מולקולות הנוזל ולכן שקול הכוחות הפועלים עליה יהיה כלפי פנים הנוזל (ראו איור).

כתוצאה מכך מתנהגת השכבה החיצונית של הנוזל כמו קרום מתוח, בדומה להתנהגות של בלון מלא, הנוטה לצמצם את שטח הפנים שלו. שינוי במתח הפנים, בדומה לניפוח או התכווצות של בלון, משנה את האנרגיה האלסטית של פני הנוזל.

אפשר אם כן להגדיר את מתח הפנים על ידי תוספת האנרגיה (בג'אולים) הדרושה כדי להגדיל את שטח פני הנוזל ביחידה אחת (מטר רבוע).

תוצאת ההתנגשות בין טיפת נוזל הנופלת ופוגעת במשטח של נוזל תלויה במהירות הפגיעה ובמאפייני מתח הפנים של הטיפה ושל הנוזל. ההתנגשות של טיפת נוזל עם משטח של נוזל יכולה להסתיים בכך שהטיפה תצוף על פני הנוזל, תקפץ מפני הנוזל, להיטמע בפני הנוזל או להתנפץ על פניו.