Feladat: 209. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Görbe Tamás ,  Kovács Pál Ferenc ,  Tallacz Irén ,  Visnyovszky Gábor 
Füzet: 1962/április, 188. oldal  PDF file
Témakör(ök): Felületi feszültségből származó erő, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1961/december: 209. fizika feladat

Folyadék szabad felszínének vizsgálatánál felhasználjuk azt a tényt, hogy a szabad felület mindenkor merőleges a rá ható erők eredőjére. Nedvesítő folyadék az edény fala közelében homorú, s felülete az edény falától csak néhány mm-re tekinthető vízszintesnek. A homorú felületrész kialakulásának magyarázatánál a súly, a kohéziós és adhéziós erők eredőjét vizsgáljuk, amely az edényfaltól távolodva néhány mm-re lesz csak függőleges. Az adhéziós és kohéziós erők hatásgömbje viszont 610-6 cm. Hogyan lehetséges ez? (Ellentmondás: az adhéziós erő százezerszer messzebb hat, mint a hatástávolsága?)

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az edényfal, valamint a vízmolekulák közötti adhéziós erőviszonyok már meghatározzák, hogy mekkora szög keletkezik az edényfal és a folyadékfelszín találkozásánál. E szög úgy kapható meg, hogy a folyadékfelszínnek az edény falától 610-6 cm-nél nem messzebb levő molekuláira az erők egyensúlyát követeljük meg, és kiderül, hogy ez csak egy jól meghatározott szögértéknél teljesül.
Minél jobban távolodunk az edényfaltól, a folyadékszint annál inkább ,,vízszintes'' lesz. Az adhéziós erő itt már megszűnt. Azonban a teljes folyadékszint mentén tovább működnek a kohéziós erők. Ezen ‐ ugyancsak 610-6 cm hatósugarú ‐ erők bonyolult mechanizmus útján ,,folyadékhártyát'' képeznek. E folyadékhártyát a kohéziós erőre visszavezethető felületi feszültség minél kisebb felületűre igyekszik formálni.
E második erőhatás az, mely tehát meggátolja, hogy az edényfalnál adott szögű folyadékfelszín hamar vízszintessé formálódjék.
Ellentmondás természetesen nincs. A kohéziós erő ugyanis a faltól tetszőlegesen távol, a folyadékfelszín minden pontján működik, és részt vesz annak kialakításában.