Αν σας αρέσει να πίνετε κοκτέιλ ή άλλα ποτά από καλαμάκι, πιθανότατα έχετε παρατηρήσει ότι όταν ένα από τα άκρα του χαμηλώνει σε υγρό, το επίπεδο του ποτού σε αυτό είναι ελαφρώς υψηλότερο από ό,τι σε ένα φλιτζάνι ή ποτήρι. Γιατί συμβαίνει αυτό? Συνήθως οι άνθρωποι δεν το σκέφτονται. Αλλά οι φυσικοί κατάφεραν από καιρό να μελετήσουν καλά τέτοια φαινόμενα και μάλιστα τους έδωσαν το δικό τους όνομα - τριχοειδή φαινόμενα. Είναι η σειρά μας να μάθουμε γιατί συμβαίνει αυτό και πώς εξηγείται αυτό το φαινόμενο.
Γιατί συμβαίνουν τριχοειδή φαινόμενα
Στη φύση, ό,τι συμβαίνει έχει μια λογική εξήγηση. Εάν το υγρό βρέχεται (για παράδειγμα, νερό σε πλαστικό σωλήνα), θα ανέβει επάνω στο σωλήνα και εάν δεν διαβρέχεται (για παράδειγμα, υδράργυρος σε ένα γυάλινο φιαλίδιο), τότε θα κατέβει. Επιπλέον, όσο μικρότερη είναι η ακτίνα ενός τέτοιου τριχοειδούς, τόσο υψηλότερο θα ανέβει ή θα πέσει το υγρό. Τι εξηγεί τέτοια τριχοειδή φαινόμενα; Η φυσική λέει ότι εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της έκθεσηςδυνάμεις επιφανειακής τάσης. Αν κοιτάξετε προσεκτικά το επιφανειακό στρώμα του υγρού στο τριχοειδές, μπορείτε να δείτε ότι στο σχήμα του είναι ένα είδος κύκλου. Κατά μήκος του ορίου του, τα τοιχώματα του σωλήνα υπόκεινται σε πίεση από τη δύναμη της λεγόμενης επιφανειακής τάσης. Επιπλέον, για ένα υγρό διαβροχής, το διάνυσμα κατεύθυνσής του κατευθύνεται προς τα κάτω και για ένα μη διαβρέχον υγρό, κατευθύνεται προς τα πάνω.
Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, προκαλεί αναπόφευκτα μια αντίθετη πίεση ίσης σε μέγεθος με αυτήν. Είναι αυτό που προκαλεί την άνοδο ή την πτώση του υγρού σε ένα στενό σωλήνα. Αυτό εξηγεί όλα τα είδη τριχοειδών φαινομένων. Ωστόσο, σίγουρα, πολλοί είχαν ήδη μια λογική ερώτηση: "Και 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 κατά μήκος του σωλήνα.
Πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα τριχοειδή φαινόμενα;
Μία από τις εφαρμογές αυτού του φαινομένου, που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο στην παραγωγή γραφικής ύλης, είναι γνωστή σε σχεδόν κάθε μαθητή ή μαθητή. Μάλλον έχετε ήδη μαντέψει ότι μιλάμε για τριχοειδές στυλό.
Η συσκευή του σάς επιτρέπει να γράφετε σχεδόν σε οποιαδήποτε θέση και ένα λεπτό και καθαρό σημάδι στο χαρτί έχει κάνει από καιρό αυτό το θέμα πολύ δημοφιλές μεταξύ της συγγραφικής αδελφότητας. Τα τριχοειδή φαινόμενα χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στη γεωργία για τη ρύθμιση της κίνησης και τη συγκράτηση της υγρασίας στο έδαφος. Όπως γνωρίζετε, η γη όπου μεγαλώνουνπολιτισμός, έχει μια χαλαρή δομή, στην οποία υπάρχουν στενά κενά μεταξύ των επιμέρους σωματιδίων του. Στην πραγματικότητα, δεν είναι παρά τριχοειδή αγγεία. Μέσω αυτών, το νερό εισέρχεται στο ριζικό σύστημα και παρέχει στα φυτά την απαραίτητη υγρασία και χρήσιμα άλατα. Ωστόσο, το νερό του εδάφους ανεβαίνει επίσης κατά μήκος αυτών των μονοπατιών και εξατμίζεται μάλλον γρήγορα. Για να αποφευχθεί αυτή η διαδικασία, τα τριχοειδή αγγεία θα πρέπει να καταστραφούν. Ακριβώς για αυτό, πραγματοποιείται χαλάρωση του εδάφους. Και μερικές φορές η αντίστροφη κατάσταση προκύπτει όταν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η κίνηση του νερού μέσω των τριχοειδών αγγείων. Σε αυτή την περίπτωση, το έδαφος κυλά προς τα κάτω και λόγω αυτού, ο αριθμός των στενών καναλιών αυξάνεται. Στην καθημερινή ζωή, τα τριχοειδή φαινόμενα χρησιμοποιούνται υπό διάφορες συνθήκες. Η χρήση στυπόχαρτου, πετσετών και χαρτοπετσετών, η χρήση φυτιλιών σε λαμπτήρες κηροζίνης και στην τεχνολογία - όλα αυτά είναι δυνατά λόγω της παρουσίας μακρόστενων καναλιών στη σύνθεσή τους.
