Теориядан қысқаша мәлiмет

Бұл жұмыста капиллярды әдiсiмен сұйықтың беттiк керiлу коэффициентi анықталады.

Егер қандай да бiр нүктеден сұйықты тiтiркендiретiн болса, яғни оны периодты түрде тепе-теңдiк қалпынан шығарып тұрса, онда беттiк керiлу күштерiнiң және ауырлық күштiң әсерiнен сұйықтың бос бетi арқылы беттiң капиллярлы-гравитациясы деп аталатын толқындар тарайды. Мұндай толқындардың таралу жылдамдығы теория бойынша мына қатынаспен анықталады.

(1)

Мұндағы –сұйықтың беттiк керiлу коэффициентi, -толқын ұзындығы, -сұйықтың тығыздығы, g-еркiн түсу үдеуi.

1-формуланы талдаудан ұзын толқындар үшiн яғни, болғанда ұзын толқындар үшiн беттiк керiлудiң болмайтындығы көрiнiп тұр, сонда толқындар таралу жылдамдығы болады.

Бұл жағдайда толқындар гравитациялық деп аталады. Қысқа толқындар үшiн болғанда керiсiнше ауырлық күшiнiң әсерi елеусiз, ал толқындардың таралуы беттiк керiлу күштерiнiң әсерiнен болады. Мұндай толқындар капилляр деп аталады. Ал оларды таралу жылдамдығы формуласымен анықталады. Бұдан

екендiгi шығады. Мұндағы –толқынның таралу жылдамдығы. Жалпы белгiлерi бiршама капиллярлық толқындар пайда болу механизмi мынадай әрқилы күштердiң сыртқы әсерiнен сұйықтық бетi берiлген орында ойылады да майысады 1-сурет.

1-сурет

Бұл майысқан сұйық бетi астындағы қысым көршiлес тегiс бет астындағы қысымнан аз болады. Осылайша пайда болған қысымдар айырмашылығы көршiлес қабаттардан сұйықтық майысқан бет астына келуге мәжбүр етедi. Сөйтiп сұйық бастапқы деңгейге көтерiледi, жиналған кинетикалық энергия есебiнен инерция бойынша ол деңгейден жоғары көтерiледi. Сондықтан бет дөңес болады, беттiң қисықтығынан болатын қысым ендi төмен қарай бағытталады 1-сурет. Бiр орындағы сұйықтың мұндай тербелiсi көршiлес нүктелердi де тербетуге мәжбүр етедi. Сөйтiп, бұл құбылыс толқындық сипат алады.

Капиллярлық толқындар кiшкене амплитудамен және кiшкене толқын ұзындығымен ерекшеленедi.

Капиллярлық толқындардың ұзындығы және жиiлiгi бойынша беттiк керiлу коэффициентiн анықтау әдiсi, динамикалық әдiс, яғни сұйықтық бетiнiң тепе-теңдiгiне үздiксiз бұзылатын деп аталатын әдiске жатады.