கேபிலரிட்டி

பிணைப்பு மற்றும் ஒட்டுதலுக்கான விசை

ஒத்த தன்மை கொண்ட பொருட்களில் உள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை ஒட்டுவிசை எனப்படும், அதேசமயம் சமமற்ற பொருட்களின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை ஒட்டுவிசை எனப்படும். உதாரணமாக, நாம் ஒரு குவளையில் தண்ணீரை ஊற்றுகிறோம். நீர் மூலக்கூறுகள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கும்போது ஒட்டுவிசை ஏற்படுகிறது, அதேசமயம் நீர் மூலக்கூறுகளும் குவளை மூலக்கூறுகளும் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கும்போது ஒட்டுவிசை ஏற்படுகிறது.

தொடர்பு கோணம்

நுண்புழை ஈர்ப்பு என்ற கருத்தைக் கற்றுக்கொள்வதற்கு முன், நுண்புழை ஈர்ப்பின் மீது ஒட்டுவிசை மற்றும் பிணைப்புவிசையின் தாக்கத்தை நாம் முதலில் புரிந்துகொள்ள வேண்டும். உதாரணமாக, ஒரு கண்ணாடிக் குவளையில் உள்ள திரவத்தை எடுத்துக்கொள்வோம். திரவ மூலக்கூறின் பிணைப்புவிசையானது, ஒட்டுவிசையை (திரவ மூலக்கூறுக்கும் கண்ணாடி மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான இழுவிசை) விட வலிமையாக இருக்கும்போது, ​​திரவத்தின் மேற்பரப்பு மேல்நோக்கிய வளைவை உருவாக்கும். இதற்கு உதாரணமாக, ஒரு கண்ணாடிக் குவளையில் தண்ணீர் இருப்பதை எடுத்துக்கொள்ளலாம். பொதுவாக, தண்ணீர் கண்ணாடிக் குவளையின் மேற்பரப்பை ஊடுருவுகிறது என்று கூறப்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, ஒட்டுவிசை வலிமையாக இருந்தால், திரவத்தின் மேற்பரப்பு கீழ்நோக்கி வளையும். உதாரணமாக, ஒரு கண்ணாடிக் குவளையில் பாதரசம் இருக்கும்போது.

வளைவினால் உருவாகும் கோணம் தொடுகோணம் எனப்படும். பாய்மத்தின் ஒட்டுவிசை, ஒட்டுவிசையை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​உருவாகும் தொடுகோணம் பொதுவாக 90°-ஐ விடச் சிறியதாக இருக்கும்.^o (படம் அ). இதற்கு நேர்மாறாக, ஒட்டுவிசை பாய்மப் பிணைப்பு விசையை விட அதிகமாக இருந்தால், உருவாகும் தொடுகோணம் 90°-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.^o (படம் b). ஒட்டுவிசைகள் மற்றும் பிணைப்புவிசைகளைக் கோட்பாட்டு ரீதியாகக் கணக்கிடுவது கடினம், ஆனால் தொடுகோணங்களை அளவிட முடியும். இதற்கும் நுண்புழைப் பாய்விற்கும் என்ன சம்பந்தம்?

நுண்புழைத்தன்மை கருத்து

பாய்மத்தின் ஒட்டுவிசையை விட ஒருங்கமைவு விசை அதிகமாக இருந்தால், திரவத்தின் மேற்பரப்பு மேல்நோக்கி வளையும். நாம் ஒரு மெல்லிய குழாயை (கலனை விட சிறிய விட்டம் கொண்ட குழாய்) செருகும்போது, ​​கலனில் உள்ள திரவம் குழாய்த் தூண் வழியாக மேலேறுகிறது. இதற்குக் காரணம், குழாய்ச் சுவரில் உள்ள மொத்தப் பரப்பு இழுவிசை மேல்நோக்கிச் செயல்படுவதே ஆகும். ஒரு திரவம் அடையக்கூடிய அதிகபட்ச உயரம் என்பது, பரப்பு இழுவிசையானது குழாயில் உள்ள திரவத்தின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்போதுதான். எனவே, பரப்பு இழுவிசையானது குழாயில் உள்ள திரவத்தின் எடையுடன் சமநிலையில் இருக்கும் உயரத்திற்கு மட்டுமே திரவத்தால் உயர முடியும்.

இதற்கு நேர்மாறாக, ஒட்டுவிசை பாய்மத்தின் ஒருங்கமைவு விசையை விட அதிகமாக இருந்தால், திரவத்தின் மேற்பரப்பு கீழ்நோக்கி வளையும். நாம் ஒரு மெல்லிய குழாயை (கலனை விட சிறிய விட்டம் கொண்ட குழாய்) செருகும்போது, ​​அது திரவத்தின் ஒரு கீழ்ப்பகுதியை உருவாக்கும் (கீழே உள்ள படத்தைப் பார்க்கவும்).

இந்த விளைவு நுண்குழாய் என அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அந்த மெல்லிய குழாய் நுண்குழாய் என அழைக்கப்படுகிறது. நமது மிகச்சிறிய இரத்த நாளங்களையும் நுண்குழாய்கள் என்று அழைக்கலாம் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், ஏனெனில் சிறிய இரத்த நாளங்களில் இரத்த ஓட்டமும் நுண்குழாய் விளைவுகளால்தான் ஏற்படுகிறது. அதுபோலவே, மெழுகு அல்லது மண்ணெண்ணெய் அச்சு வழியாக உருகி மேலே எழும் நிகழ்வும் நுண்குழாய் விளைவு ஆகும். மேலும், வேர்களிலிருந்து இலைகளுக்கு சைலம் குழாய்கள் வழியாக நீர் மற்றும் ஊட்டச்சத்துக்கள் கடந்து செல்வதிலும் நுண்குழாய் விளைவு ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிப்பதாக நம்பப்படுகிறது. நுண்குழாய் விளைவு இல்லையென்றால், மழை பெய்த உடனேயே மண்ணின் மேற்பரப்பு காய்ந்துவிடும். நுண்குழாய் விளைவின் மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க விளைவு, மண் துகள்களுக்கு இடையேயான இடைவெளிகளில் நீரைத் தக்கவைப்பதாகும்.

நுண்புழைச் சமன்பாடு

நுண்குழாய்த் தூண் வழியாக உயரும் நீரின் உயரத்தை நாம் எவ்வாறு கண்டறியலாம்? r ஆரம் கொண்ட நுண்குழாய்த் தூணில், திரவமானது h உயரம் வரை உயர்கிறது. திரவத்தை h உயரத்தில் நிலைநிறுத்தச் செயல்படும் விசையானது, செங்குத்துத் திசையில் உள்ள பரப்பு இழுவிசையின் கூறான F cos θ ஆகும்.

நுண்குழாயின் மேற்பகுதி திறந்திருப்பதால், திரவத்தின் மேற்பரப்பில் வளிமண்டல அழுத்தம் ஏற்படுகிறது. திரவத்திற்கும் குழாய்க்கும் இடையிலான தொடு மேற்பரப்பின் நீளம் 2πr (சுற்றளவு) ஆகும். எனவே, தொடு மேற்பரப்பு வழியே செயல்படும் செங்குத்துக் கூறுகளின் பரப்பு இழுவிசையின் அளவு:

F = பரப்பு இழுவிசை, γ = பரப்பு இழுவிசை, r = நுண்குழாயின் ஆரம், θ = தொடுகோணம்

மேல்நோக்கிய வளைந்த மேற்பரப்பு புறக்கணிக்கப்பட்டால், குழாயில் உள்ள திரவத்தின் கன அளவு:

பாய்மத்தின் கன அளவு = குழாயின் மேற்பரப்புப் பரப்பளவு x பாய்மத்தின் உயரம்

V = A h

V = (π r ² ) h

நுண்குழாயில் உள்ள திரவத் தூணின் எடையுடன் மேற்பரப்பு இழுவிசையின் செங்குத்துக் கூறு சமநிலையில் இருந்தால், திரவத்தால் மீண்டும் உயர முடியாது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், திரவத்தின் எடையுடன் மேற்பரப்பு இழுவிசையின் செங்குத்துக் கூறு சமநிலையில் இருக்கும்போது, ​​திரவமானது h என்ற அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை அடையும். மேற்பரப்பு இழுவிசையின் செங்குத்துக் கூறு:

F = γ 2 π r cos θ

நுண்குழாயில் உள்ள திரவத்தின் எடை:

w = mg

w = ρ V g

w = ρ (π r ² h) g

திரவம் அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை (h) அடையும்போது, ​​மேற்பரப்பு இழுவிசையின் செங்குத்துக் கூறு, நுண்குழாயில் உள்ள திரவத்தின் எடைக்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும். கணிதரீதியாக எழுதும்போது:

இதுதான் நாம் தேடும் சமன்பாடு. நீங்கள் திரவத் தூணின் உயரத்தைக் கண்டறிய விரும்பினால், இந்தச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும்.