1. Forza capillare (tensione superficiale):
Quando un tubo capillare viene immerso nell'acqua, l'acqua sale all'interno a causa delle forze di coesione tra le molecole d'acqua (coesione) e delle forze adesive tra l'acqua e il materiale del tubo (adesione). Queste forze creano una forza capillare netta verso l'alto.
2. Forza gravitazionale (peso della colonna d'acqua):
Quando l'acqua sale nel tubo, il peso della colonna d'acqua aumenta a causa della gravità. Questa forza gravitazionale agisce verso il basso e si oppone alla forza capillare ascendente.
3. Equilibrio:
Ad un certo punto, la forza capillare verso l'alto diventa uguale alla forza gravitazionale verso il basso. Questo stato di equilibrio viene raggiunto quando la colonna d'acqua non può più sollevarsi ulteriormente contro la forza di gravità.
L'altezza di equilibrio della colonna d'acqua è determinata dal raggio del tubo, dalla tensione superficiale dell'acqua, dalla densità dell'acqua e dall'angolo di contatto tra l'acqua e il tubo.
In sintesi, l’acqua smette di salire in un tubo capillare quando la forza capillare verso l’alto dovuta alla tensione superficiale è bilanciata dalla forza gravitazionale verso il basso dovuta al peso della colonna d’acqua.