إن اختلاف قوى التماسك والتلاصق, واختلاف زوايا التماس بين السوائل وجدران الأوعية التي توجد فيها يؤديان إلى ظاهرة تعرف باسم الخاصية الشعرية, فما المقصود بها؟ وما أهميتها في حياتنا ؟

 يبين الشكل الماء داخل أنبوبة شعري ( أنبوب ذات قطر صغير ) وبما أن زاوية التماس بين الماء والزجاج حادة والماء يبلل جدار الأنبوبة, فإن الماء يرتفع في الأنبوبة, حتى يصل إلى الاتزان عند ارتفاع معين, ويكون سطحه مقعراً ويتوقف ارتفاع الماء في الأنبوبة الشعرية على قوى التوتر المؤثرة في خط التماس بين الماء والجدار ( يكون خط التماس على شكل دائرة ) وفي حالة الاتزان , يكون وزن عمود الماء فوق مستوى سطح الماء في الوعاء مساوياً لمحصلة قوى التوتر السطحي في الاتجاه الرأسي, وعندها يتوقف ارتفاع الماء داخل الأنبوبة الشعرية.
وزن عمود السائل = ح × ث ×جـ
حيث :
ح : حجم السائل
ث : كثافة السائل
جـ : تسارع السقوط الحر 
و= ( p نق²ل ) ث جـ
حيث :
نق : نصف قطر الأنبوبة الشعرية
ل : ارتفاع السائل من الأنبوبة الشعرية 
أما قوى التوتر السطحي ,فإنها تكون باتجاه يصنع زاوية ( q ) مع السطح الداخل للأنبوب, ويمكن تحليل هذه القوى إلى مركبتين: الأولى في اتجاه أفقي, والأخرى في اتجاه رأسي, وتكون محصلة القوى في الاتجاه الأفقي صفراً, أما محصلة القوى في الاتجاه الرأسي فتعطى بالعلاقة :
 ق _ت = 2p نق ت جتاq
حيث :
ق _ت : محصلة قوى التوتر السطحي في الاتجاه الراسي
ت : معامل التوتر السطحي للسائل
q: زاوية التماس
وعند الاتزان فإن :
ق _ت= و
2p نق ت جتاq = p نق²ل ث جـ

ومن المعادلة يمكن استنتاج ما يلي :
1- متى يكون ارتفاع السائل في الأنبوبة الشعرية أكبر ما يمكن.
2- ما العوامل التي يعتمد عليها ارتفاع السائل في الأنبوبة الشعرية ؟
3- متى يكون ارتفاع السائل في الأنبوب يساوي صفراً ؟
4- إذا كانت q >ه90 ْ  فكيف يكون سلوك السائل داخل الأنبوبة ؟

رجوع