Оё шумо ягон бор шамъро дидаед? Умедворам, ки онро истифода мебаред. Як падидаи ҷолибе, ки мо метавонем ҳангоми сӯхтани шамъ мушоҳида кунем. Қаъри шамъи сӯхта одатан ҳамеша бо муми гудохта (дар болои фитил) тар мешавад. Мавҷудияти муми гудохта дар фитил маънои онро дорад, ки шамъ метавонад муддати тӯлонӣ сӯзад. Чаро муми гудохта ба сӯи фитил шамъи сӯхта ба боло ҳаракат мекунад? Мо метавонем ҳамин падидаро дар машъалҳо мушоҳида кунем.
Бисёр чизҳои ҷолиб дар ҳаёти мо ба падидаҳое монанданд, ки дар шамъҳо ва чароғҳои равғанӣ рух медиҳанд. Гӯё моеъ пойҳо дорад, ки ба он имкон медиҳад, ки ба боло ҳаракат кунад. Оё шумо метавонед инро аз ҷиҳати илмӣ шарҳ диҳед? Як мафҳуми физика, ки метавонад падидаҳоеро, ки дар шамъҳо, чароғҳои равғанӣ ва бисёр падидаҳои дигари марбут ба онҳо рух медиҳанд, шарҳ диҳад, капиллярӣ аст.
Қувваҳои муттаҳидшавӣ ва часпиш
Когезия қувваи ҷозиба байни молекулаҳои як модда аст, дар ҳоле ки қувваи ҷозиба байни молекулаҳои моддаҳои гуногун часпиш номида мешавад. Масалан, агар мо обро ба шиша резем, часпиш вақте ба амал меояд, ки молекулаҳои об якдигарро ҷалб мекунанд, дар ҳоле ки часпиш вақте ба амал меояд, ки молекулаҳои об ва молекулаҳои шиша якдигарро ҷалб мекунанд.
Кунҷи тамос
Пеш аз он ки ба мафҳуми капиллярӣ гузарем, мо бояд аввал фаҳмем, ки чӣ гуна қувваҳои часпак ва муттаҳидкунанда ба капиллярӣ таъсир мерасонанд. Масалан, моеъро дар шиша дида бароем. Вақте ки қувваҳои часпаккунандаи молекулаҳои моеъ аз қувваҳои часпак (қувваҳои ҷозиба байни молекулаҳои моеъ ва молекулаҳои шиша) қавитаранд, сатҳи моеъ ба боло каҷ мешавад. Мисоли ин вақте аст, ки об дар шиша аст. Одатан мегӯянд, ки об сатҳи шишаро тар мекунад. Баръакс, агар қувваҳои часпак қавитар бошанд, сатҳи моеъ ба поён каҷ мешавад. Масалан, вақте ки симоб дар шиша аст.
Кунҷе, ки аз каҷӣ ба вуҷуд меояд, кунҷи тамос номида мешавад. Вақте ки қувваи когезии моеъ аз қувваи часпак зиёдтар аст, кунҷи тамоси ба вуҷуд омада одатан аз 90° камтар аст.o (расми а). Баръакс, агар қувваи часпидан аз қувваи часпидани моеъ зиёдтар бошад, пас кунҷи тамос, ки ба вуҷуд омадааст, аз 90 зиёдтар аст.o (расми б). Ҳисоб кардани қувваҳои часпиш ва когезия аз ҷиҳати назариявӣ душвор аст, аммо кунҷи тамосро чен кардан мумкин аст. Робитаи байни капиллярӣ чист?
Мафҳуми капиллярӣ
Агар қувваи коэффитсиентии моеъ аз қувваи часпак зиёдтар бошад, сатҳи моеъ ба боло каҷ мешавад. Вақте ки мо найча ё қубури тунукро (қубуре, ки диаметри он аз зарф хурдтар аст) ворид мекунем, қисмати баланди моеъ пайдо мешавад. Ба ибораи дигар, моеъ дар зарф аз сутуни қубур боло меравад. Ин аз он сабаб аст, ки қувваи умумии шиддати сатҳӣ дар тӯли девори қубур ба боло таъсир мекунад. Баландии максималии моеъ вақте мерасад, ки қувваи шиддати сатҳӣ ба вазни моеъ дар қубур баробар ё баробар аст. Аз ин рӯ, моеъ танҳо ба баландие боло рафта метавонад, ки дар он қувваи шиддати сатҳӣ бо вазни моеъ дар қубур мувозинат карда шавад.
Баръакс, агар қувваи часпак аз қувваи когезии моеъ зиёдтар бошад, сатҳи моеъ ба поён хам мешавад. Вақте ки мо найча ё қубури тунук (қубуре, ки диаметри он аз зарф хурдтар аст) мегузорем, қисми поёнии моеъ пайдо мешавад (ба расми зер нигаред).
Ин таъсир ҳамчун ҳаракати капиллярӣ ё капиллярӣ маълум аст ва ин найчаҳои тунук найчаҳои капиллярӣ номида мешаванд. Қайд кардан бамаврид аст, ки рагҳои хурдтарини хуни моро низ найчаҳои капиллярӣ номидан мумкин аст, зеро гардиши хун дар ин рагҳои хурд низ аз таъсири капиллярӣ вобаста аст. Ба ҳамин монанд, падидаи обшавии мум ё керосин, ки аз фитил боло меравад, низ возеҳ аст. Ғайр аз ин, бовар меравад, ки капиллярӣ дар ҳаракати об ва моддаҳои ғизоӣ аз реша ба баргҳо тавассути рагҳои хурди ксилема нақши муҳим дорад. Бе капиллярӣ, сатҳи хок фавран пас аз борон ё обёрӣ хушк мешавад. Таъсири дигари муҳими капиллярӣ нигоҳ доштани об дар фосилаҳои байни зарраҳои хок мебошад.
Муодилаи капиллярӣ
Чӣ тавр мо метавонем баландии оберо, ки аз сутуни найчаи капиллярӣ боло меравад, муайян кунем? Ба назар чунин мерасад, ки моеъ дар сутун боло меравад. 
найчаи капиллярӣ, ки радиуси r то баландии h дорад. Қуввае, ки дар нигоҳ доштани моеъ дар баландии h нақш мебозад, ҷузъи қувваи кашиши сатҳӣ дар самти амудӣ мебошад: F cos theta.
Қисми болоии найчаи капиллярӣ кушода аст, аз ин рӯ фишори атмосфера ба сатҳи моеъ таъсир мерасонад. Дарозии сатҳи тамос байни моеъ ва найча 2 фир (доираи доира) аст. Аз ин рӯ, бузургии ҷузъи амудии қувваи шиддати сатҳӣ, ки дар сатҳи тамос амал мекунад, чунин аст:
Агар каҷи болоравии сатҳи моеъ ба назар гирифта нашавад, ҳаҷми моеъ дар қубур чунин аст:
Ҳаҷми моеъ = Масоҳати сатҳи қубур x Баландии моеъ
V = A h
V = (π r 2 ) h
Агар ҷузъи амудии қувваи шиддати сатҳӣ бо вазни сутуни моеъ дар найчаи капиллярӣ мувозинат карда шавад, пас моеъ дигар боло рафта наметавонад. Ба ибораи дигар, моеъ ба баландии максималии худ мерасад, вақте ки ҷузъи амудии қувваи шиддати сатҳӣ бо вазни моеъ дар баландии h мувозинат карда мешавад. Ҷузъи амудии қувваи шиддати сатҳӣ чунин аст:
F = γ 2 π r cos θ
Дар айни замон, вазни моеъ дар найчаи капиллярӣ чунин аст:
w = мг
w = ρ V g
w = ρ ( π r 2 h ) g
Вақте ки моеъ ба баландии максималии худ (h) мерасад, ҷузъи амудии қувваи кашиши сатҳӣ бояд ба вазни моеъ дар найчаи капиллярӣ баробар бошад. Аз нигоҳи математикӣ, ин чунин навишта мешавад:
Ин муодилаест, ки мо меҷӯем. Агар шумо хоҳед, ки баландии сутуни моеъро муайян кунед, лутфан аз ин муодила истифода баред.
