Τι είναι τα τριχοειδή φαινόμενα και πώς εξηγούνται;

Αν θέλετε να πιείτε κοκτέιλ ή άλλα ποτάαπό τον σωλήνα, παρατηρήθηκε σίγουρα ότι όταν ένα από τα άκρα του κατέβαινε σε υγρό, το επίπεδο του ποτού μέσα σε αυτό ήταν κάπως υψηλότερο από ότι σε ένα φλιτζάνι ή ένα ποτήρι. Γιατί συμβαίνει αυτό; Συνήθως οι άνθρωποι δεν το σκέφτονται. Αλλά οι φυσικοί αυτά τα φαινόμενα έχουν μελετηθεί πολύ και έχουν δώσει το δικό τους όνομα - τριχοειδή φαινόμενα. Ήταν η σειρά μας να μάθουμε γιατί συμβαίνει αυτό και πώς εξηγείται αυτό το φαινόμενο.

Γιατί συμβαίνουν τριχοειδή φαινόμενα;

Στη φύση, ό, τι συμβαίνει έχει λογικόεξήγηση. Εάν το υγρό βρέχεται (για παράδειγμα, νερό σε πλαστικό σωλήνα), θα ανέβει στον σωλήνα και αν δεν βρέχεται (για παράδειγμα, υδράργυρος σε γυάλινη φιάλη), τότε θα πέσει κάτω. Επιπλέον, όσο μικρότερη είναι η ακτίνα ενός τέτοιου τριχοειδούς, τόσο μεγαλύτερο είναι το ύψος που θα αυξάνεται ή θα πέφτει το υγρό. Τι εξηγεί τέτοια τριχοειδή φαινόμενα; Η φυσική λέει ότι συμβαίνουν ως αποτέλεσμα δυνάμεων επιφανειακής τάσης. Εάν κοιτάξετε προσεκτικά το επιφανειακό στρώμα του υγρού στο τριχοειδές, θα παρατηρήσετε ότι στο σχήμα του είναι ένα είδος κύκλου. Κατά μήκος των συνόρων του, η δύναμη της λεγόμενης επιφανειακής τάσης ασκεί πίεση στα τοιχώματα του σωλήνα. Επιπλέον, για ένα υγρό διαβροχής, ο φορέας της κατεύθυνσής του κατευθύνεται προς τα κάτω, και για ένα υγρό μη διαβροχής, προς τα πάνω.

Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, αναπόφευκταπροκαλεί αντίθετη πίεση ίση με αυτήν σε απόλυτη τιμή. Αυτό ακριβώς κάνει το υγρό να ανεβαίνει ή να πέφτει σε ένα στενό σωλήνα. Αυτό εξηγεί όλα τα είδη των τριχοειδών φαινομένων. Ωστόσο, σίγουρα, πολλοί είχαν ήδη μια φυσική ερώτηση: "Πότε θα σταματήσει η άνοδος ή η πτώση του υγρού;" Αυτό θα συμβεί όταν η δύναμη της βαρύτητας, ή η δύναμη του Αρχιμήδη, εξισορροπεί τη δύναμη που κάνει το υγρό να κινείται μέσω του σωλήνα.

Πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα τριχοειδή φαινόμενα;

Με μία από τις εφαρμογές αυτού του φαινομένου, το οποίοέγινε διαδεδομένη στην παραγωγή χαρτικών, σχεδόν κάθε μαθητής ή μαθητής είναι εξοικειωμένος. Μάλλον έχετε ήδη μαντέψει ότι μιλάμε για τριχοειδή στυλό.

Η συσκευή του σάς επιτρέπει να γράφετε πρακτικάοποιαδήποτε θέση και ένα λεπτό και καθαρό ίχνος σε χαρτί έχει κάνει εδώ και πολύ καιρό αυτό το θέμα πολύ δημοφιλές μεταξύ της αδελφότητας γραφής. Τα τριχοειδή φαινόμενα χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στη γεωργία για τη ρύθμιση της κίνησης και τη διατήρηση της υγρασίας στο έδαφος. Όπως γνωρίζετε, η γη όπου καλλιεργούνται οι καλλιέργειες έχει χαλαρή δομή, στην οποία υπάρχουν στενά κενά μεταξύ των μεμονωμένων σωματιδίων. Στην πραγματικότητα, αυτά δεν είναι τίποτα περισσότερο από τα τριχοειδή. Μέσω αυτών, το νερό ρέει στο ριζικό σύστημα και παρέχει στα φυτά την απαραίτητη υγρασία και χρήσιμα άλατα. Ωστόσο, σε αυτά τα μονοπάτια, το νερό του εδάφους ανεβαίνει επίσης και εξατμίζεται αρκετά γρήγορα. Για να αποφευχθεί αυτή η διαδικασία, τα τριχοειδή πρέπει να καταστραφούν. Μόνο για αυτό, πραγματοποιείται χαλάρωση του εδάφους. Και μερικές φορές η αντίθετη κατάσταση προκύπτει όταν απαιτείται για την ενίσχυση της κίνησης του νερού μέσω των τριχοειδών αγγείων. Σε αυτήν την περίπτωση, το έδαφος κυλιέται και λόγω αυτού αυξάνεται ο αριθμός των στενών καναλιών. Στην καθημερινή ζωή, τα τριχοειδή φαινόμενα χρησιμοποιούνται υπό διάφορες συνθήκες. Η χρήση χαρτιού, χαρτοπετσέτες και χαρτοπετσέτες, η χρήση φυτιλιών σε λαμπτήρες κηροζίνης και στην τεχνολογία - όλα αυτά είναι δυνατά λόγω της παρουσίας στενών μακρών καναλιών στη σύνθεσή τους.