Što su kapilarne pojave i kako se one objašnjavaju?

Ako volite piti koktele ili druga pićaiz cijevi, sigurno je primijetio da kada je jedan od njezinih krajeva spušten u tekućinu, razina pića u njoj bila je nešto viša nego u čaši ili čaši. Zašto se to događa? Obično ljudi ne razmišljaju o tome. No, fizičari takvi fenomeni već su dugo proučavani i čak im dali svoje ime - kapilarne pojave. Naš je red da saznamo zašto se to događa i kako se ovaj fenomen objašnjava.

Zašto se javljaju kapilarni fenomeni?

U prirodi sve što se događa ima razumnoobrazloženje. Ako se tekućina vlaži (na primjer, voda u plastičnoj cijevi), ona će se podići prema gore, a ako ne vlaži (na primjer, živa u staklenoj tikvici), tada će se spustiti. Štoviše, što je manji radijus takve kapilare, veća će visina tekućina rasti ili padati. Što objašnjava takve kapilarne pojave? Fizika kaže da se javljaju kao rezultat sila površinskog zatezanja. Ako pažljivo pogledate površinski sloj tekućine u kapilari, primijetit ćete da je u svom obliku svojevrsni krug. Duž svoje granice sila takozvanog površinskog naprezanja vrši pritisak na stijenke cijevi. Štoviše, za tekućinu za vlaženje vektor njezinog smjera usmjeren je prema dolje, a za tekućinu za vlaženje prema gore.

Prema Newtonovom trećem zakonu to neizbježnouzrokuje protutlak jednak njemu u apsolutnoj vrijednosti. To je ono zbog čega tekućina raste ili pada u uskoj cijevi. To objašnjava sve vrste kapilarnih pojava. Međutim, sigurno je da su mnogi već imali prirodno pitanje: "Kada će prestati porast ili pad tekućine?" To će se dogoditi kada sila gravitacije ili Arhimedova sila uravnoteži silu koja tjera tekućinu da se kreće kroz cijev.

Kako se mogu koristiti kapilarni fenomeni?

Uz jednu od primjena ove pojave, kojapostala široko rasprostranjena u proizvodnji pribora, gotovo je svaki student ili učenik poznat. Vjerojatno ste već pogodili da govorimo o kapilarnoj olovci.

Njegov uređaj omogućuje vam praktično pisanje na jezikubilo koji položaj, a tanak i jasan trag na papiru već dugo čini ovu temu vrlo popularnom među spisateljskim bratstvom. Kapilarni fenomeni također se široko koriste u poljoprivredi za regulaciju kretanja i zadržavanje vlage u tlu. Kao što znate, zemlja na kojoj se uzgajaju usjevi ima labavu strukturu u kojoj postoje uski razmaci između pojedinih čestica. Zapravo to nisu ništa drugo do kapilare. Kroz njih voda teče do korijenskog sustava i biljkama osigurava potrebnu vlagu i korisne soli. Međutim, duž ovih staza voda u tlu također raste i prilično brzo isparava. Da bi se taj proces spriječio, kapilare se moraju uništiti. Upravo za to vrši se rahljenje tla. A ponekad se dogodi suprotna situacija kada je potrebno pojačati kretanje vode kroz kapilare. U tom se slučaju tlo valja, a zbog toga se povećava broj uskih kanala. U svakodnevnom se životu kapilarni fenomeni koriste u raznim okolnostima. Korištenje blot-papira, ručnika i salveta, uporaba fitilja u petrolejskim svjetiljkama i u tehnologiji - sve je to moguće zbog prisutnosti uskih dugih kanala u njihovom sastavu.