מתח פנים ונימיות.

שלב 1 מתוך 6

נוזל שמטפס

העמידו צינור זכוכית דק בכוס מים, והמים בתוכו יעלו מעל המים שבחוץ. בלי משאבה ובלי יניקה: הנוזל פשוט מטפס ונעצר. זו נימיות, והיא הסיבה שמגבת נייר סופגת שפיכה וקוביית סוכר שותה קפה מלמטה למעלה. בסצנה כלי רחב שמחובר בתחתיתו לשלושה צינורות דקים, כל אחד רחב פי שניים מהקודם.

נסו: בחרו מולקולות תחת התקרבות למולקולות. המולקולה שבתוך הנוזל נמשכת באותה מידה לכל הצדדים; זו שבפני השטח לא נמשכת למעלה, ולכן הכוחות עליה מצטרפים לחץ אחד פנימה.

חזרה לניסוי ↑

שלב 2 מתוך 6

רוחב הצינור

משיכת פני השטח לאורך השפה גדלה עם ההיקף של הצינור, $2\pi r$⁠. המים שהיא צריכה להרים גדלים עם השטח של החתך, $\pi r^2$⁠. הנוזל קבוע עכשיו: מים.

שלב 3 מתוך 6

חוק ז’ורן

העמוד נעצר במקום שבו המשיכה לאורך השפה מחזיקה בדיוק את משקל המים שהורמו. זה חוק ז’ורן:

$h = \frac{2\gamma\cos\theta}{\rho g r}$$h =$$\frac{2\gamma\cos\theta}{\rho g r}$⁠

$\gamma$⁠ הוא מתח הפנים, הכוח לאורך כל מטר של שפת פני השטח, ב־N/m. $\theta$⁠ היא זווית המגע, הזווית שבה פני הנוזל פוגשים את הזכוכית; $\rho$⁠ צפיפות הנוזל ו־$r$⁠ הרדיוס הפנימי של הצינור. מתח הפנים של מים גבוה במיוחד, ולכן אפשר להניח על מים מהדק בזהירות והוא לא שוקע. שני הפרמטרים קבועים עכשיו.

שלב 4 מתוך 6

ארבעים מילימטר

עכשיו אפשר לשנות את הצינור הצר ביותר.

נסו: אחרי התשובה בחרו מי סבון בנוזל. הסבון נאסף בפני השטח ומחליש את המשיכה, והעמודים עולים פחות מחצי מהגובה.

חזרה לניסוי ↑

שלב 5 מתוך 6

כספית

לא כל נוזל מטפס. מה שקובע הוא מי מושך חזק יותר: הזכוכית את מולקולות הנוזל, או הנוזל את עצמו. זכוכית מושכת מים כמעט כמו שהמים מושכים את עצמם, ולכן מים מרטיבים זכוכית. כספית היא מתכת נוזלית, ואטומיה מושכים זה את זה חזק מאוד.

שלב 6 מתוך 6

עצים

נימיות מובילה דיו לאורך סיבי נייר, מעלה שעווה מותכת בפתיל של נר, ומושכת מים בין גרגירי האדמה. אבל עצים מגיעים לגובה של עשרות מטרים.