Сила, действующая на стенки капилляра равна по модулю произведению длины линии соприкосновения жидкости на коэффициент поверхностного натяжения:
F = πdσ.
Нас интересует вертикальная составляющая, поэтому:
Fx = πdσ cos Θ.
Это сила, с которой жидкость действует в вертикальном направлении на капилляр. Но по III закону Ньютона капиллярная трубочка тоже действует на жидкость с такой же силой. Эта сила должна уравновешиватья силой тяжести поднятого столба:
mg = πdσ cos Θ,
ρghπd2 / 4 = πdσ cos Θ,
Отсюда h = (4σ cos Θ) / (ρgd).