Свободная поверхность жидкости, находящейся только под действием силы тяжести, представляет собой горизонтальную плоскость. 4 Это следует из дифференциального уравнения свободной поверхности, которое в таком случае имеет вид плоскости, параллельной горизонтальной плоскости ху. 4

Также форма свободной поверхности жидкости определяется принципами покоя и минимальности: 1

• Принцип покоя гласит, что свободная поверхность жидкости стремится принимать положения, в которых её энергия достигает минимума. 1 Это означает, что поверхность будет постоянно изменять свою форму и положение, чтобы достичь наименьшей энергии. 1
• Принцип минимальности утверждает, что свободная поверхность жидкости стремится иметь минимальную площадь при заданном объёме жидкости. 1 Это возникает из желания системы стремиться к наименьшей поверхностной энергии. 1