ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ

ເຂົ້າໃຈຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງພື້ນຜິວ

ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າເກີດຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຜິວໜ້າຂອງແຫຼວມັກຈະແຂງຕົວ, ສ້າງຮູບລັກສະນະຄ້າຍຄືເຍື່ອບາງໆ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກແຮງທີ່ຕິດກັນລະຫວ່າງໂມເລກຸນນ້ຳ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈຄຳອະທິບາຍນີ້ໃຫ້ດີຂຶ້ນ, ໃຫ້ພິຈາລະນາຕົວຢ່າງຕໍ່ໄປນີ້. ລອງພິຈາລະນາຂອງແຫຼວໃນພາຊະນະ.

ໂມເລກຸນຂອງແຫຼວໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະດຶງດູດເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ພາຍໃນຂອງແຫຼວ, ໂມເລກຸນຂອງແຫຼວແຕ່ລະໂມເລກຸນຈະຖືກອ້ອມຮອບດ້ວຍໂມເລກຸນອື່ນໆໃນແຕ່ລະດ້ານ; ແຕ່ຢູ່ທີ່ໜ້າຜິວຂອງແຫຼວ, ມີພຽງໂມເລກຸນຂອງແຫຼວຢູ່ດ້ານຂ້າງ ແລະ ດ້ານລຸ່ມເທົ່ານັ້ນ. ບໍ່ມີໂມເລກຸນຂອງແຫຼວອື່ນໆຢູ່ຂ້າງເທິງ. ເນື່ອງຈາກໂມເລກຸນຂອງແຫຼວດຶງດູດເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ຈຶ່ງມີແຮງສຸດທິເປັນສູນຕໍ່ໂມເລກຸນໃນພາຍໃນຂອງແຫຼວ. ໃນທາງກັບກັນ, ໂມເລກຸນຂອງແຫຼວຢູ່ໜ້າຜິວຈະຖືກດຶງດູດໂດຍໂມເລກຸນຂອງແຫຼວຢູ່ດ້ານຂ້າງ ແລະ ດ້ານລຸ່ມ. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຶ່ງມີແຮງສຸດທິຢູ່ທີ່ໜ້າຜິວຂອງແຫຼວທີ່ຖືກຊີ້ລົງ. ເນື່ອງຈາກແຮງສຸດທິນີ້ລົງມາ, ຂອງແຫຼວຢູ່ໜ້າຜິວມັກຈະຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ໜ້າຜິວຂອງມັນ, ຫົດຕົວຫຼາຍເທົ່າທີ່ຈະຫຼາຍໄດ້.

ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຊັ້ນຂອງແຫຼວເທິງໜ້າດິນປະກົດວ່າຄືກັບວ່າມັນຖືກປົກຄຸມດ້ວຍເຍື່ອບາງໆທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ. 

ເມື່ອຄລິບຖືກວາງໄວ້ຢ່າງລະມັດລະວັງເທິງໜ້ານ້ຳ, ໂມເລກຸນນ້ຳທີ່ຕັ້ງຢູ່ເທິງໜ້ານ້ຳຈະຖືກກົດດັນເລັກນ້ອຍໂດຍ ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ຂອງຄລິບ, ດັ່ງນັ້ນໂມເລກຸນນ້ຳທີ່ຕັ້ງຢູ່ຂ້າງລຸ່ມຈະອອກແຮງຟື້ນຟູຂຶ້ນເທິງເພື່ອຮອງຮັບຄລິບ ( ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ກົດຂອງຮຸກ ).

ໃນຄວາມເປັນຈິງແລ້ວ, ຄລິບໜີບເຈ້ຍບໍ່ແມ່ນສິ່ງດຽວທີ່ເຈົ້າສາມາດໃຊ້ໄດ້; ພວກມັນຍັງສາມາດເປັນວັດຖຸອື່ນໆໄດ້ເຊັ່ນ: ເຂັມ. ຖ້າເຈົ້າວາງເຂັມຢ່າງລະມັດລະວັງໃສ່ໜ້ານໍ້າ, ມັນຈະລອຍ. ນີ້ຍັງເປັນເຫດຜົນທີ່ແມງໄມ້ສາມາດລອຍຢູ່ເທິງນໍ້າໄດ້.

ສົມຜົນຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງພື້ນຜິວ

ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາໄດ້ມາເຊິ່ງສົມຜົນຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ, ພວກເຮົາພິຈາລະນາສາຍໄຟທີ່ຖືກງໍເປັນຮູບຊົງຕົວອັກສອນ U. ສາຍໄຟຊື່ອີກເສັ້ນໜຶ່ງຕິດກັບຂາສອງຂ້າງຂອງສາຍໄຟຮູບຕົວ U, ບ່ອນທີ່ສາຍໄຟຊື່ສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້.

ຖ້າສາຍນີ້ຖືກໃສ່ລົງໃນນ້ຳສະບູ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼັງຈາກທີ່ມັນຖືກເອົາອອກແລ້ວ ຊັ້ນນ້ຳສະບູຈະປະກົດຕົວຢູ່ເທິງໜ້າຂອງສາຍ. ຄ້າຍຄືກັບເວລາທີ່ທ່ານຫຼິ້ນຟອງສະບູ. ເນື່ອງຈາກສາຍຊື່ສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ ແລະ ມວນສານຂອງມັນບໍ່ໄດ້ໃຫຍ່ເກີນໄປ, ຊັ້ນນ້ຳສະບູຈະໃຫ້ແຮງຕຶງຜິວໜ້າໃສ່ສາຍຊື່ ເພື່ອໃຫ້ສາຍຊື່ເຄື່ອນທີ່ຂຶ້ນເທິງ (ສັງເກດທິດທາງຂອງລູກສອນ). ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ສາຍຊື່ເຄື່ອນທີ່ (ສາຍຢູ່ໃນສະພາບສົມດຸນ), ຕ້ອງການແຮງທັງໝົດທີ່ມຸ້ງລົງລຸ່ມ, ບ່ອນທີ່ຂະໜາດຂອງແຮງທັງໝົດແມ່ນ F = w + T. ໃນສະພາບສົມດຸນ, F = ແຮງທີ່ອອກໂດຍຊັ້ນນ້ຳສະບູໃສ່ສາຍຊື່.

ສົມມຸດວ່າຄວາມຍາວຂອງສາຍຊື່ແມ່ນ l. ເນື່ອງຈາກຊັ້ນນ້ຳສະບູທີ່ແຕະຕ້ອງສາຍຊື່ມີສອງໜ້າ, ແຮງທີ່ເກີດຈາກຊັ້ນນ້ຳສະບູຈະກະທຳຕາມຄວາມຍາວ 2l. ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າເທິງຊັ້ນສະບູແມ່ນອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງແຮງ (F) ແລະຄວາມຍາວຂອງໜ້າຜິວທີ່ແຮງກະທຳ (d). ສຳລັບກໍລະນີນີ້, ຄວາມຍາວຂອງໜ້າຜິວແມ່ນ 2l. ໃນທາງຄະນິດສາດ, ມັນຂຽນວ່າ:

ເນື່ອງຈາກຄວາມຕຶງຜິວໜ້າແມ່ນອັດຕາສ່ວນຂອງແຮງຕໍ່ຫົວໜ່ວຍຄວາມຍາວ, ຫົວໜ່ວຍແມ່ນນິວຕັນຕໍ່ແມັດ (N/m) ຫຼື ໄດນຕໍ່ຊັງຕີແມັດ (dyn/cm).

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຄ່າຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງໜ້າຜິວທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍອີງໃສ່ການທົດລອງ.

ອີງຕາມຂໍ້ມູນຂ້າງເທິງ, ເບິ່ງຄືວ່າອຸນຫະພູມມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງນ້ຳ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄ່າຈະຫຼຸດລົງ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂມເລກຸນຂອງນ້ຳຈະເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການພົວພັນລະຫວ່າງໂມເລກຸນຂອງນ້ຳ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄ່າຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຈຶ່ງຫຼຸດລົງເຊັ່ນກັນ.

ການນຳໃຊ້ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ

ເຄີຍສົງໄສບໍ່ວ່າເປັນຫຍັງພວກເຮົາຈຶ່ງຊັກເສື້ອຜ້າດ້ວຍສະບູ? ບັນຫາແມ່ນວ່າເພື່ອໃຫ້ໄດ້ເສື້ອຜ້າທີ່ສະອາດແທ້ໆ, ນໍ້າຕ້ອງຜ່ານຊ່ອງຫວ່າງແຄບໆໃນເສັ້ນໃຍ. ສິ່ງນີ້ຕ້ອງການເພີ່ມພື້ນທີ່ຜິວໜ້າຂອງນໍ້າ. ສິ່ງນີ້ຍາກຫຼາຍທີ່ຈະບັນລຸໄດ້ເນື່ອງຈາກຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ. ມັກຫຼືບໍ່ມັກ, ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງນໍ້າຕ້ອງຖືກຫຼຸດລົງກ່ອນ. ພວກເຮົາສາມາດຫຼຸດຄວາມຕຶງຜິວໜ້າໄດ້ໂດຍການໃຊ້ນໍ້າຮ້ອນ. ອຸນຫະພູມນໍ້າສູງເທົ່າໃດກໍ່ຍິ່ງດີ, ເພາະວ່າອຸນຫະພູມນໍ້າສູງເທົ່າໃດ, ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າກໍ່ຈະຕໍ່າລົງ (ເບິ່ງຕາຕະລາງ). ນີ້ແມ່ນທາງເລືອກທຳອິດ ແລະ ບໍ່ຄ່ອຍໄດ້ໃຊ້, ຍົກເວັ້ນຜູ້ທີ່ມັກຫຼິ້ນກັບນໍ້າຮ້ອນ. ອີກທາງເລືອກໜຶ່ງແມ່ນການໃຊ້ສະບູ.

ທີ່ອຸນຫະພູມ 20 ^oC , ຄ່າຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງນ້ຳສະບູແມ່ນ 25,00 mN/m. ລອງປຽບທຽບນ້ຳສະບູ ແລະ ນ້ຳຮ້ອນ, ຄ່າໃດນ້ອຍທີ່ສຸດ? ທີ່ອຸນຫະພູມ 100 ^oC , ຄ່າຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງນ້ຳຮ້ອນ = 58,90. ທີ່ອຸນຫະພູມ 20 ^oC , ຄ່າຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງນ້ຳສະບູແມ່ນ 25,00 mN/m. ການໃຊ້ສະບູຈະມີກຳໄລຫຼາຍກວ່າ... ນ້ຳກໍ່ບໍ່ຮ້ອນເຊັ່ນກັນ. ຍັງມີປັດໄຈອື່ນໆທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ວ່າເຄື່ອງນຸ່ງ ຫຼື ຮ່າງກາຍຂອງພວກເຮົາສາມາດທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍສະບູໄດ້ດີປານໃດ. ສະນັ້ນສິ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ເປັນພຽງໜຶ່ງໃນປັດໄຈທີ່ມີອິດທິພົນເທົ່ານັ້ນ.

ເປັນຫຍັງຟອງສະບູ ຫຼື ຟອງນໍ້າຈຶ່ງເປັນຮູບວົງມົນ?

ຟອງສະບູ ຫຼື ຢອດນໍ້າ ມີຮູບຮ່າງກົມຍ້ອນຄວາມຕຶງຂອງຜິວໜ້າ. ກ່ອນອື່ນໃຫ້ພວກເຮົາມາສົນທະນາກ່ຽວກັບຟອງສະບູກັນກ່ອນ. ຟອງສະບູມີເຍື່ອບາງໆສອງຊັ້ນຢູ່ເທິງໜ້າຜິວຂອງມັນ, ໂດຍມີຊັ້ນນໍ້າບາງໆຢູ່ລະຫວ່າງພວກມັນ.

ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າເຮັດໃຫ້ເຍື່ອຫົດຕົວ, ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ຜິວໜ້າຂອງມັນຫຼຸດລົງ. ເມື່ອເຍື່ອນ້ຳສະບູຫົດຕົວ ແລະ ພະຍາຍາມຫຼຸດພື້ນທີ່ຜິວໜ້າຂອງມັນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມກົດດັນອາກາດຈະເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງພາຍນອກຂອງເຍື່ອ (ຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດ) ແລະ ພາຍໃນຂອງເຍື່ອ. ຄວາມກົດດັນອາກາດພາຍນອກເຍື່ອ (ຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດ) ຍັງກົດດັນເຍື່ອນ້ຳສະບູເມື່ອມັນຫົດຕົວ, ເພາະວ່າຄວາມກົດດັນອາກາດພາຍໃນເຍື່ອຕ່ຳກວ່າ.

ຫຼັງຈາກເຍື່ອຫົດຕົວແລ້ວ, ອາກາດພາຍໃນ (ອາກາດທີ່ຕິດຢູ່ລະຫວ່າງສອງເຍື່ອ) ກໍ່ຈະຖືກບີບອັດເຊັ່ນກັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນຂອງອາກາດພາຍໃນເຍື່ອເພີ່ມຂຶ້ນຈົນກວ່າການຫົດຕົວຈະຢຸດລົງ. ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ເມື່ອການຫົດຕົວຢຸດລົງ, ຄວາມກົດດັນຂອງອາກາດລະຫວ່າງເຍື່ອຈະເທົ່າກັບຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ + ແຮງຕຶງຜິວໜ້າທີ່ເຮັດໃຫ້ເຍື່ອຫົດຕົວ.

ແລ້ວຢົດນ້ຳຄ້າງ ຫຼື ຢົດນ້ຳທີ່ໄຫຼອອກມາຈາກກ໊ອກນ້ຳລ่ะ? ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວພວກມັນຄືກັນ, ຍ້ອນວ່າສາເຫດຫຼັກແມ່ນຄວາມຕຶງຂອງໜ້ານ້ຳ. ໃນຂະນະທີ່ຟອງສະບູມີເຍື່ອບາງໆສອງອັນຢູ່ສອງໜ້າຂອງມັນ, ຢົດນ້ຳມີເຍື່ອບາງໆພຽງອັນດຽວຢູ່ດ້ານນອກຂອງຢົດນ້ຳ. ພາຍໃນເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳ. ດ້ານນອກຂອງຢົດນ້ຳຖືກດຶງເຂົ້າໄປພາຍໃນ. ດັ່ງນັ້ນ, ນ້ຳຈຶ່ງຫົດຕົວ, ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຫຼຸດພື້ນທີ່ໜ້ານ້ຳລົງ. ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດພາຍນອກຍັງຊ່ວຍບີບອັດຢົດນ້ຳ. ການຫົດຕົວຈະຢຸດລົງເມື່ອຄວາມກົດດັນຢູ່ດ້ານໃນຂອງນ້ຳເທົ່າກັບຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດບວກກັບແຮງທີ່ຫົດຕົວເຍື່ອນ້ຳ.