Se você gosta de beber coquetéis ou outras bebidas de canudo, provavelmente notou que quando uma de suas extremidades é abaixada em um líquido, o nível da bebida é um pouco maior do que em uma xícara ou copo. Por que isso está acontecendo? Normalmente as pessoas não pensam nisso. Mas os físicos há muito tempo conseguem estudar bem esses fenômenos e até lhes deram seu próprio nome - fenômenos capilares. É a nossa vez de descobrir por que isso está acontecendo e como esse fenômeno é explicado.
Por que os fenômenos capilares ocorrem
Na natureza, tudo o que acontece tem uma explicação razoável. Se o líquido estiver molhando (por exemplo, água em um tubo de plástico), ele subirá no tubo e, se não for molhar (por exemplo, mercúrio em um frasco de vidro), ele descerá. Além disso, quanto menor o raio de tal capilar, mais alto o líquido subirá ou descerá. O que explica tais fenômenos capilares? A física diz que eles ocorrem como resultado da exposiçãoforças de tensão superficial. Se você observar atentamente a camada superficial do líquido no capilar, poderá ver que em sua forma é uma espécie de círculo. Ao longo de sua borda, as paredes do tubo são submetidas à pressão pela força da chamada tensão superficial. Além disso, para um líquido umectante, seu vetor de direção é direcionado para baixo, e para um líquido não molhante, ele é direcionado para cima.
De acordo com a terceira lei de Newton, inevitavelmente causa uma pressão oposta igual em magnitude a ela. É isso que faz com que o líquido suba ou desça em um tubo estreito. Isso explica todos os tipos de fenômenos capilares. No entanto, com certeza, muitos já tiveram uma pergunta lógica: “E quando vai parar a subida ou descida do líquido?” Isso acontecerá quando a força da gravidade, ou a força de Arquimedes, equilibrar a força que faz o líquido se mover ao longo do tubo.
Como os fenômenos capilares podem ser usados?
Uma das aplicações desse fenômeno, que se difundiu na produção de papelaria, é familiar a quase todos os alunos ou alunas. Você provavelmente já adivinhou que estamos falando de uma caneta capilar.
Seu dispositivo permite que você escreva em praticamente qualquer posição, e uma marca fina e clara no papel há muito tempo tornou este assunto muito popular entre a fraternidade de escrita. Os fenômenos capilares também são amplamente utilizados na agricultura para regular o movimento e reter a umidade no solo. Como você sabe, a terra onde eles crescemcultura, tem uma estrutura frouxa, na qual existem lacunas estreitas entre suas partículas individuais. Na verdade, não é nada além de capilares. Através deles, a água entra no sistema radicular e fornece às plantas a umidade necessária e os sais úteis. No entanto, a água do solo também sobe ao longo desses caminhos e evapora rapidamente. Para evitar esse processo, os capilares devem ser destruídos. Apenas para isso, é realizado o afrouxamento do solo. E às vezes surge a situação inversa quando é necessário aumentar o movimento da água pelos capilares. Nesse caso, o solo é rolado e, devido a isso, o número de canais estreitos aumenta. Na vida cotidiana, os fenômenos capilares são usados em uma variedade de circunstâncias. O uso de papel mata-borrão, toalhas e guardanapos, o uso de pavios em lamparinas de querosene e em tecnologia - tudo isso é possível devido à presença de canais longos e estreitos em sua composição.
