Сжатие струи жидкости

[Parkhomuk]

epros здесь вопрос уже не в том почему струя сжимается - условие неразрывности все объясняет, а в том почему это условие обеспечивается. А при том, что струя воды все таки разбивается на капли говорит о том, что условие неразрывности на каком-то этапе нарушается. Свое мнение по этому вопросу я высказал.

[Munin]

Parkhomuk в сообщении #572362 писал(а):

А при том, что струя воды все таки разбивается на капли говорит о том, что условие неразрывности на каком-то этапе нарушается.

Нет, не нарушается. Внутри капель жидкость всё равно неразрывная. Условие неразрывности ничего не говорит о том, чтобы жидкость оставалась в виде единой трубы, оно имеет дело не с поверхностью, а с объёмом.

[Alexandr007]

Munin в сообщении #572274 писал(а):

Можно ещё описать взаимодействие струи с окружающим воздухом.

Это значительно сложнее.

anik в сообщении #572285 писал(а):

Окружные напряжения $\sigma_\tau$, вызванные силами поверхностного натяжения, сжимают образец в поперечном сечении, а продольные напряжения $\sigma_z$, вызванные растягивающими силами, растягивают образец.

Давление под поверхностью жидкости пропорционально кривизне поверхности. Если взять достаточно длинную волну, чтобы продольной кривизной можно было пренебречь, то видно что струя неустойчива, чем меньше диаметр, тем больше давление, т.е. жидкость стремится вытечь в более толстые части струи.

[druggist]

(Оффтоп)

Alexandr007 в сообщении #572385 писал(а):

т.е. жидкость стремится вытечь в более толстые части струи.

"Шейки" и "змейки" -простейшие гидродинамические неустойчивости

[anik]

Alexandr007 в сообщении #572385 писал(а):

Если взять достаточно длинную волну, чтобы продольной кривизной можно было пренебречь, то видно что струя неустойчива, чем меньше диаметр, тем больше давление, т.е. жидкость стремится вытечь в более толстые части струи.

Вот отправная точка в рассуждениях.
Вы знаете, проводился такой эксперимент: цилиндрический образец из пластичного материала не растягивался, а сжимался давлением, приложенном к боковой поверхности. При этом торцы образца не подвергались давлению. Этот образец растягивался вдоль своей оси и разрывался с образованием шейки, так, как будто бы его испытывали на разрыв.
Подобное сжатие цилиндрической струи происходит в результате действия поверхностных сил натяжения, и тем сильнее, чем меньше диаметр струи. Т.е. больше поперечная кривизна поверхности, как Вы правильно заметили.

[Munin]

anik в сообщении #572396 писал(а):

Подобное сжатие цилиндрической струи происходит в результате действия поверхностных сил натяжения

Нет, если посчитать работу поверхностных сил, то окажется ровно наоборот, что против них. Вы привели интересный эксперимент, но абсолютно его не поняли. Кроме того, и к рассматриваемой задаче он отношения не имеет.

[anik]

Поскольку струя не цилиндрическая, а сужается книзу, то на некоторой высоте струи её диаметр достигает критического значения, в этом месте и происходит разрыв струи на капли.

-- Чт май 17, 2012 19:29:59 --

Munin в сообщении #572397 писал(а):

Нет, если посчитать работу поверхностных сил, то окажется ровно наоборот, что против неё.

Против кого - "неё"?

-- Чт май 17, 2012 19:35:00 --

epros в сообщении #572322 писал(а):

Это в учебном разделе, когда был задан школьный вопрос, заслуживающий не более чем пары строчек ответа.

Эта пара строчек ответа уже была дана. На школьном уровне задача, можно сказать, уже решена.

[Munin]

(Оффтоп)

Исправил опечатку.

[anik]

Munin в сообщении #572397 писал(а):

Нет, если посчитать работу поверхностных сил, то окажется ровно наоборот, что против них.

Т.е. по-вашему, струя сжимается какими то силами, а силы поверхностного натяжения препятствуют этому сжатию, так что ли?

-- Чт май 17, 2012 19:46:00 --

За счёт каких сил маленькая капелька ртути ведёт себя как упругий шарик? Силы поверхностного натяжения сжимают шарик или нет?

[Munin]

anik в сообщении #572419 писал(а):

Т.е. по-вашему, струя сжимается какими то силами, а силы поверхностного натяжения препятствуют этому сжатию, так что ли?

Нет, в струе-то всё так. А в описанном вами опыте наоборот.

[anik]

Munin в сообщении #572424 писал(а):

Нет, в струе-то всё так. А в описанном вами опыте наоборот.

Я не вижу особенной разницы в том какова природа сил, вызывающих внешнее давление на боковую цилиндрическую поверхность. В описанном опыте было гидростатическое давление, а в струе давление от сил поверхностного натяжения.

[epros]

(Оффтоп)

anik в сообщении #572404 писал(а):

epros в сообщении #572322 писал(а):

Это в учебном разделе, когда был задан школьный вопрос, заслуживающий не более чем пары строчек ответа.

Эта пара строчек ответа уже была дана. На школьном уровне задача, можно сказать, уже решена.

Если теперь пошёл разговор про всякие разбиения на капли и прочие высокие материи, выходящие за рамки первоначального вопроса, то надо бы переходить в дискуссионный раздел, а не офтопить в учебном.

[anik]

epros в сообщении #572431 писал(а):

Если теперь пошёл разговор про всякие разбиения на капли и прочие высокие материи, выходящие за рамки первоначального вопроса, то надо бы переходить в дискуссионный раздел, а не офтопить в учебном.

Здесь есть модераторы, это им решать. ЗУ могли бы попросить об этом модераторов.

[Munin]

anik в сообщении #572428 писал(а):

Я не вижу особенной разницы в том какова природа сил, вызывающих внешнее давление на боковую цилиндрическую поверхность.

А зря. Результаты разные.

[anik]

У Вас есть результаты? И в чём же разница?