Ako volite piti koktele ili druga pića iz slamke, vjerojatno ste primijetili da kada se jedan njen kraj spusti u tekućinu, razina pića u njoj je nešto viša nego u šalici ili čaši. Zašto se ovo događa? Ljudi obično ne razmišljaju o tome. No, fizičari su dugo uspjeli dobro proučiti takve fenomene i čak su im dali vlastito ime - kapilarni fenomeni. 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 razumno objašnjenje. Ako tekućina vlaži (na primjer, voda u plastičnoj cijevi), ona će se podići u cijev, a ako nije vlažna (na primjer, živa u staklenoj bočici), onda će se spustiti. Štoviše, što je manji radijus takve kapilare, to će tekućina više rasti ili pasti. Što objašnjava takve kapilarne pojave? Fizika kaže da nastaju kao posljedica izloženostisile površinske napetosti. Ako pomno pogledate površinski sloj tekućine u kapilari, možete vidjeti da je po svom obliku svojevrsni krug. Uzduž njezine granice, stijenke cijevi su podvrgnute pritisku silom tzv. površinske napetosti. Štoviše, za tekućinu za vlaženje, vektor smjera je usmjeren prema dolje, a za tekućinu koja ne vlaže, usmjeren je prema gore.
Prema trećem Newtonovom zakonu, neizbježno uzrokuje suprotni pritisak jednak njemu. To je ono što uzrokuje da tekućina raste ili pada u uskoj cijevi. To objašnjava sve vrste kapilarnih fenomena. Međutim, sigurno su mnogi već imali logično pitanje: "A 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 duž cijevi.
Kako se mogu koristiti kapilarni fenomeni?
Jedna od primjena ovog fenomena, koji je postao raširen u proizvodnji tiskanog materijala, poznata je gotovo svakom studentu ili učeniku. Vjerojatno ste već pogodili da govorimo o kapilarnoj olovci.
Njegov uređaj omogućuje pisanje u gotovo bilo kojem položaju, a tanak i jasan trag na papiru dugo je učinio ovu temu vrlo popularnom među književničkim bratstvom. Kapilarni fenomeni također se široko koriste u poljoprivredi za regulaciju kretanja i zadržavanje vlage u tlu. Kao što znate, zemlja na kojoj rastukulture, ima labavu strukturu, u kojoj postoje uski razmaci između njegovih pojedinačnih čestica. Zapravo, nije ništa drugo nego kapilare. Kroz njih voda ulazi u korijenski sustav i osigurava biljkama potrebnu vlagu i korisne soli. Međutim, voda u tlu također se diže duž ovih puteva i prilično brzo isparava. Kako bi se spriječio ovaj proces, kapilare treba uništiti. Samo za to se provodi labavljenje tla. A ponekad se javlja i obrnuta situacija kada je potrebno povećati kretanje vode kroz kapilare. U tom slučaju tlo se kotrlja prema dolje, a zbog toga se povećava broj uskih kanala. U svakodnevnom životu kapilarni fenomeni se koriste u različitim okolnostima. Upotreba upijajućeg papira, ručnika i salvete, korištenje fitilja u kerozinskim lampama i u tehnologiji - sve je to moguće zbog prisutnosti dugih uskih kanala u njihovom sastavu.
