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为什么水龙头关小时水流就会变成水滴?

来源:知乎 风荷 浏览 205 次 发布时间:2021-07-23

流体力学问题,Plateau-Rayleigh 不稳定性。


水柱下落时会先形成麻花状再变成水滴


原因是,现实生活并不完美,出水口的压力和摩擦力会使得出来的水柱产生微小的振动,从而弯曲变成麻花状,这就是蝴蝶效应的开始。

弯曲表面的附加压力Young-Laplace方程


Δp=2γ/r(手机码的见谅)


由此可知,曲率半径越小的地方,压力越大。如图

表面张力会像皮筋一样收缩液体的表面积,同时压力大(半径小)的地方的水被挤到半径大的地方,使得本来细的地方半径变得更小。


随着水柱下落拉长,半径小的地方就没水了,慢慢的就断裂形成水滴。