اگر دوست دارید کوکتل یا نوشیدنی های دیگر را از نی بنوشید، احتمالاً متوجه شده اید که وقتی یکی از انتهای آن به مایع تبدیل می شود، سطح نوشیدنی در آن کمی بیشتر از یک فنجان یا لیوان است. چرا این اتفاق می افتد؟ معمولا مردم به آن فکر نمی کنند. اما فیزیکدانان مدتهاست که موفق شده اند چنین پدیده هایی را به خوبی مطالعه کنند و حتی نام خود را - پدیده های مویرگی - به آنها داده اند. نوبت ماست که بفهمیم چرا این اتفاق می افتد و چگونه این پدیده توضیح داده می شود.
چرا پدیده مویرگی رخ می دهد
در طبیعت، هر اتفاقی که می افتد توضیح معقولی دارد. اگر مایع خیس شود (مثلاً آب در یک لوله پلاستیکی) از لوله بالا می رود و اگر مرطوب نباشد (مثلاً جیوه در یک ویال شیشه ای) پایین می رود. علاوه بر این، هرچه شعاع چنین مویرگ کوچکتر باشد، مایع بالاتر یا پایین می رود. چه چیزی چنین پدیده های مویرگی را توضیح می دهد؟ فیزیک می گوید که آنها در نتیجه قرار گرفتن در معرض رخ می دهندنیروهای کشش سطحی اگر به لایه سطحی مایع در مویرگ دقت کنید، می بینید که در شکل آن نوعی دایره است. در امتداد مرز خود، دیواره های لوله تحت فشار نیروی به اصطلاح کشش سطحی قرار می گیرند. علاوه بر این، برای یک مایع مرطوب کننده، بردار جهت آن به سمت پایین و برای یک مایع غیر مرطوب، به سمت بالا هدایت می شود.
طبق قانون سوم نیوتن، ناگزیر فشار مخالفی به اندازه آن ایجاد می کند. این است که باعث می شود مایع در یک لوله باریک بالا یا پایین بیاید. این همه انواع پدیده های مویرگی را توضیح می دهد. با این حال، مطمئنا، بسیاری قبلاً یک سؤال منطقی داشته اند: "و چه زمانی افزایش یا کاهش مایع متوقف می شود؟" این زمانی اتفاق می‌افتد که نیروی گرانش یا نیروی ارشمیدس، نیرویی را که باعث حرکت مایع در طول لوله می‌شود، متعادل کند.
چگونه می توان از پدیده های مویرگی استفاده کرد؟
یکی از کاربردهای این پدیده که در تولید لوازم التحریر فراگیر شده است تقریباً برای هر دانشجو یا دانش آموزی آشناست. احتمالاً قبلاً حدس زده اید که ما در مورد یک قلم مویین صحبت می کنیم.
دستگاه آن به شما امکان می دهد تقریباً در هر موقعیتی بنویسید، و یک علامت نازک و واضح روی کاغذ مدت هاست که این موضوع را در میان انجمن های نویسندگی بسیار محبوب کرده است. پدیده های مویرگی نیز به طور گسترده در کشاورزی برای تنظیم حرکت و حفظ رطوبت در خاک استفاده می شود. همانطور که می دانید زمینی که در آن رشد می کنندفرهنگ دارای ساختار شل است که در آن شکاف های باریکی بین ذرات منفرد آن وجود دارد. در واقع چیزی جز مویرگ ها نیست. آب از طریق آنها وارد سیستم ریشه می شود و رطوبت لازم و املاح مفید را در اختیار گیاهان قرار می دهد. با این حال، آب خاک نیز در طول این مسیرها بالا آمده و به سرعت تبخیر می شود. برای جلوگیری از این فرآیند، مویرگ ها باید از بین بروند. فقط برای این، سست کردن خاک انجام می شود. و گاهی اوقات وضعیت معکوس زمانی ایجاد می شود که لازم است حرکت آب از طریق مویرگ ها افزایش یابد. در این حالت خاک به سمت پایین غلت می خورد و به همین دلیل تعداد کانال های باریک افزایش می یابد. در زندگی روزمره، پدیده های مویرگی تحت شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از کاغذ لکه دار، حوله و دستمال، استفاده از فتیله در لامپ های نفت سفید و در فناوری - همه اینها به دلیل وجود کانال های باریک طولانی در ترکیب آنها امکان پذیر است.
