направленная снизу вверх, и уравновесит силу тяжести водяного стол-
бика, направленную вниз.
Стоит отметить, что в силу различных причин рассмотренные только
что явления у многих авторов трактуются не точно. Так, например, Цун-
кер (Zunker, 1930, стр. 91) при правильных, повидимому, в целом пред-
ставлениях о природе капиллярных явлений, величину а ^
в
уравне-
нии Лапласа очень неудачно называет «несущей силой мениска» (Tragkraft
des Meniskus). Это создает впечатление, что вогнутый мениск обладает
какой-то особой активной силой, имеющей направление от поверхности
мениска в окружающее пространство. Разбирая условия равновесия
«капиллярно подвешенной» влаги в почве, тот же автор прямо говорит
(1930, стр. 124 и рис. 55), что несущая сила верхнего мениска больше,
чем несущая сила нижнего мениска, вследствие чего вода как бы подве-
шивается на верхнем мениске. На самом деле, как мы видели, явление
заключается в том, что поверхностное давление, развиваемое нижним
мениском, больше, чем поверхностное давление верхнего мениска, благо-
даря чему вода и удерживается, как бы подпираемая нижним мениском,
но по своему положению производит впечатление висящей.
Возвратимся к рис. 13. Если мы будем продолжать вводить воду в наш
капилляр, то по мере увеличения высоты
h
водного столбика величина
hdg
в уравнении
hdg
= 2а ^
будет также возрастать. Между тем
условия равновесия требуют увеличения и правой части уравнения
2а ^
. В ней величина а является постоянной; величина Н
19
т. е. ра-
диус кривизны верхнего мениска, также величина постоянная и
равная Н
г
=
CQS 9
, где 0 — угол смачивания. Поэтому правая часть урав-
1
нения может увеличиваться только за счет уменьшения величины
и,
следовательно, увеличения величины /?
2
. Иными словами, кривизна ниж-
него мениска с увеличением высоты водного столбика будет уменьшаться,
вследствие чего поверхностное давление нижнего мениска будет увели-
чиваться при постоянстве поверхностного давления верхнего мениска.
В конце концов наступит момент, обозначенный на рис. 13 буквой <?,—
когда нижний мениск сделается плоским. В этот момент, очевидно,
± = 0и hdg =
2a±.
При дальнейшем увеличении
h
нижний мениск примет уже выпуклую
форму и величина i?
2
сделается, в силу имеющегося условия, положитель-
ной. Уравнение примет вид
что соответствует случаям г и
д
на рис. 13.
Кривизна нижнего мениска будет увеличиваться до тех пор, пока обра-
зующаяся на конце капилляра капля не оторвется и не упадет вниз. Это
будет соответствовать максимальной возможной величине h.
Как мы увидим ниже, явления, подобные только что разобранным,
широко распространены в почвах, поэтому механизм этих явлений, с ко-
торым мы только что познакомились, нам придется применять для уясне-
ния некоторых закономерностей состояния и движения воды в почвах.
Для того, чтобы облегчить применение этого механизма к явлениям,
происходящим в почвах, рассмотрим еще один общий случай — пове-
50
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
