แรงยกตัว

แรงยกตัว () เกิดจากส่วนของผิวของ ของเหลว ที่สัมผัสกับ ของแข็ง ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงยกตัวขึ้นข้างบน (เช่น น้ำ) หรือแรงกดลงล่าง (เช่น ปรอท) ต่อผิวหน้าของของเหลว  เช่นนี้เป็นลักษณะเฉพาะของพฤติกรรมใน หลอดแคปิลลารี่ (capillary tube) ที่วางตั้งฉากกับผิวของของเหลว  แรงที่กระทำภายในหลอดแคปิลลารี่ คือ  โคฮีชัน, แอดฮีชัน (adhesion) และ แรงตึงผิว (surface tension)

สมการ 

สมการเพื่อคำนวณหาความสูง, h ของของเหลวในหลอดในหน่วย (เมตร) คือ

โดย:

  คือ แรงตึงผิวระหว่างน้ำ-อากาศ (J/m² or N/m)
 θ คือ มุมสัมผัส
 ρ คือ ความหนาแน่น ของของเหลว (kg/m3)
 g คือ ความเร่ง อันเนื่องมาจาก ความโน้มถ่วง (m/s²)
 r คือ รัศมี ของหลอด (m).

สำหรับน้ำในหลอดแก้วที่เปิดสู่อากาศ ณ ระดับน้ำทะเลนั้น,

 is 0.0728 J/m² at 20 °C
θ เท่ากับ 20° (0.35 rad)
ρ เท่ากับ 1000 kg/m3
g เท่ากับ 9.8 m/s²

ดังนั้น ความสูงของน้ำจะคำนวณได้จาก:

.
ดังนั้น สำหรับหลอดแก้วเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เมตร (รัศมี 1 เมตร) น้ำจะยกตัวประมาณ 0.014 มิลลิเมตร แต่สำหรับหลอดแก้วเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เซนติเมตร (รัศมี 0.01 เมตร) น้ำจะยกตัวประมาณ 1.4 มิลลิเมตร และสำหรับหลอดแก้วเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มิลลิเมตร (รัสมี 0.0001 เมตร) น้ำจะยกตัวประมาณ 140 มิลลิเมตร

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น 

 ข้อมูลแรงยกตัว  จากมหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต

พลศาสตร์ของไหล
แรง
ฟิสิกส์