1. Force capillaire (tension superficielle) :
Lorsqu'un tube capillaire est placé dans l'eau, l'eau monte à l'intérieur en raison des forces de cohésion entre les molécules d'eau (cohésion) et des forces d'adhésion entre l'eau et le matériau du tube (adhésion). Ces forces créent une force capillaire ascendante nette.
2. Force gravitationnelle (poids de la colonne d'eau) :
À mesure que l’eau monte dans le tube, le poids de la colonne d’eau augmente en raison de la gravité. Cette force gravitationnelle agit vers le bas et s’oppose à la force capillaire ascendante.
3. Équilibre :
À un certain point, la force capillaire ascendante devient égale à la force gravitationnelle descendante. Cet état d’équilibre est atteint lorsque la colonne d’eau ne peut plus s’élever davantage contre l’attraction de la gravité.
La hauteur d'équilibre de la colonne d'eau est déterminée par le rayon du tube, la tension superficielle de l'eau, la densité de l'eau et l'angle de contact entre l'eau et le tube.
En résumé, l’eau cesse de monter dans un tube capillaire lorsque la force capillaire ascendante due à la tension superficielle est équilibrée par la force gravitationnelle descendante due au poids de la colonne d’eau.