Če radi pijete koktajle ali druge pijače iz slamice, ste verjetno opazili, da ko enega od njenih koncev spustite v tekočino, je nivo pijače v njej nekoliko višji kot v skodelici ali kozarcu. Zakaj se to dogaja? Ponavadi ljudje o tem ne razmišljajo. Toda fiziki so že dolgo uspeli dobro preučiti takšne pojave in so jim celo dali svoje ime - kapilarni pojavi. Na vrsti smo, da ugotovimo, zakaj se to dogaja in kako je ta pojav razložen.
Zakaj se pojavljajo kapilarni pojavi
V naravi ima vse, kar se zgodi, razumno razlago. Če je tekočina vlažna (na primer voda v plastični cevi), se bo dvignila navzgor po cevi, in če je nemočljiva (na primer živo srebro v stekleni viali), se bo spustila navzdol. Poleg tega manjši kot je polmer takšne kapilare, višje se bo tekočina dvignila ali spustila. Kaj pojasnjuje takšne kapilarne pojave? Fizika pravi, da nastanejo kot posledica izpostavljenostisile površinske napetosti. Če natančno pogledate površinsko plast tekočine v kapilari, lahko vidite, da je v svoji obliki nekakšen krog. Ob njeni meji so stene cevi izpostavljene pritisku s silo tako imenovane površinske napetosti. Poleg tega je pri vlažilni tekočini njen vektor smeri usmerjen navzdol, pri nemočljivi tekočini pa navzgor.
Po tretjem Newtonovem zakonu neizogibno povzroči nasprotni pritisk, ki mu je enak po velikosti. Prav to povzroči, da se tekočina dvigne ali pade v ozki cevi. To pojasnjuje vse vrste kapilarnih pojavov. Zagotovo pa so se mnogi že pojavili logično vprašanje: "In kdaj se bo dvig ali padec tekočine ustavil?" To se bo zgodilo, ko sila gravitacije ali Arhimedova sila uravnoteži silo, zaradi katere se tekočina premika vzdolž cevi.
Kako je mogoče uporabiti kapilarne pojave?
Ena od uporab tega pojava, ki se je razširila v proizvodnji pisalnih potrebščin, pozna skoraj vsak študent ali dijak. Verjetno ste že uganili, da govorimo o kapilarnem peresniku.
Njegova naprava vam omogoča pisanje v skoraj katerem koli položaju, tanka in jasna oznaka na papirju pa je že dolgo naredila to temo zelo priljubljeno med pisateljsko bratovščino. Kapilarni pojavi se pogosto uporabljajo tudi v kmetijstvu za uravnavanje gibanja in zadrževanje vlage v tleh. Kot veste, zemlja, kjer rastejokulture, ima ohlapno strukturo, v kateri so med posameznimi delci ozke vrzeli. Pravzaprav ni nič drugega kot kapilare. Skozi njih voda vstopi v koreninski sistem in rastlinam zagotovi potrebno vlago in koristne soli. Vendar se po teh poteh dvigne tudi talna voda in precej hitro izhlapi. Da bi preprečili ta proces, je treba kapilare uničiti. Samo za to se izvede rahljanje tal. In včasih se pojavi obratna situacija, ko je treba povečati gibanje vode skozi kapilare. V tem primeru se tla povaljajo in zaradi tega se poveča število ozkih kanalov. V vsakdanjem življenju se kapilarni pojavi uporabljajo v različnih okoliščinah. Uporaba vpijalnega papirja, brisač in prtičkov, uporaba stenj v kerozinskih žarnicah in v tehnologiji - vse to je mogoče zaradi prisotnosti dolgih ozkih kanalov v njihovi sestavi.
