Странный эффект

[anik]

С намыленной водой - это не то. Мыло это поверхностно активное вещество. Молекулы ПАВ содержат гидрофильную и гидрофобную часть. Гидрофобная часть молекул повёрнута от поверхности воды и создаёт некоторую шубу. Эта "шуба", покрывающая поверхность воды и поверхность капли, препятствует соединению капли с водой, т.к. теперь поверхности несмачиваемы. Можно сказать, что водяная капля "помазана жиром", наподобие плавающей иголки.
Становится понятной и роль вибрации. Неподвижная капля, которая касается воды в одной точке, вытесняет и утончает плёнку, препятствующую соединению капли с водой. При вибрации или движении капли, она соприкасается с водой различными частями поверхности, как самой капли, так и воды.

Те капли, которые показаны в видеоролике, достаточно велики. Это видно по тому, как эти капли колеблются, периодически изменяя форму. Те капли, о которых говорю я, гораздо мельче, они не "намылины" и имеют вид шариков (не деформированных). Кстати, возможно, что движение чистой капли по поверхности воды тоже увеличивает срок её жизни.
И ещё, при падении капли с высоты, образуются также пузырьки, но эти пузырьки обладают гораздо меньшей подвижностью и выглядят скорее как полусферы.

[anik]

Вполне возможно, что причиной плавания капли является её заряд, следовательно, есть смысл порассуждать о природе баллоэлектричества.
У меня есть альтернативная теория на этот счёт. Основной вопрос состоит в том: почему в целом нейтральная капля при дроблении приобретает заряд?
Дело в том, что при объяснении баллоэлектрических явлений не уделяется внимания масштабному фактору. Вообще в физике этот фактор мало рассматривается. Только иногда говорится, что по законам аэродинамики майский жук летать не может.
Немного философии. Вообще законы природы не должны зависеть от масштаба, изменяются только количественные соотношения. Это, если хотите, и есть «переход количественных изменений в качественные».
Когда некоторая макро-конструкция пропорционально уменьшается, то при этом не уменьшаются пропорционально частицы микромира, и, начиная с некоторого предела, дальнейшее уменьшение макро-конструкции становится невозможным. Начиная с некоторого предела, перестаёт выполняться непрерывная модель теории упругости, термодинамики, непрерывная модель мат. анализа, (что понимать под плотностью или напряжённым состоянием в «точке»?) и т.п. Наши идеализированные модели перестают работать, но не законы природы!
Мне неохота писать длинную «портянку», пока хватит, а дальше – по существу вопроса.

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #707614 писал(а):

Наблюдал такую картину: около стены образовался лёд от подтаявшего снега, на этот лёд капает с крыши вода. Крупные капли воды при ударе об лёд разбиваются на более мелкие капли. Эти мелкие капли скатываются по наклонной и мокрой поверхности льда как мелкие шарики и, по-видимому, без трения. Видно как эти шарики скатываются по наклонной плоскости с ускорением.
Аналогичный эффект я наблюдал давно, ещё в эпоху примусов и керосиновых ламп. Мне иногда приходилось бегать в лавку за керосином, помню, что керосин стоил 7 коп за литр. Так вот, когда керосин переливался в ведро, то на поверхности керосина тоже образовывались мелкие капли керосина, которые бегали по поверхности керосина, а затем тонули.

Во-первых, и в основном замешано, естественно, поверхностное натяжение. Прорыв поверхностного слоя носит флуктуационный случайный характер, поэтому, такие факторы, как радиус капли и наклон подстилающей поверхности увеличивают время жизни капли. Во-вторых, - ПАВы. В-третьих, в обоих явлениях замешано испарение с поверхности как подстилающей, так и самой капли, т.е. паровая подушка (как уже указывалось). Опыт можно провести и дома с раствором хлорида натрия, например.

-- Пт апр 12, 2013 02:48:44 --

anik в сообщении #708484 писал(а):

Только иногда говорится, что по законам аэродинамики майский жук летать не может.

http://window.edu.ru/resource/456/20456/files/9804_025.pdf

[anik]

R-o-m-e-n
Вот это Ваше: во-первых, во-вторых и в-третьих - это постулаты или просто предположения? Т.е. какие-либо обоснования следует ждать или нет?

[zask]

R-o-m-e-n в сообщении #708884 писал(а):

Прорыв поверхностного слоя носит флуктуационный случайный характер

Что, по-Вашему, означает этот "прорыв поверхностного слоя"? Это не резиновая пленка, я думаю нет здесь никакого прорыва по умолчанию. Если предположить наличие ПАВ на поверхности, тогда, наверное, можно говорить о "прорыве".

[R-o-m-e-n]

zask в сообщении #709026 писал(а):

Что, по-Вашему, означает этот "прорыв поверхностного слоя"? Это не резиновая пленка, я думаю нет здесь никакого прорыва по умолчанию.

А испарение как происходит?

zask в сообщении #709026 писал(а):

Если предположить наличие ПАВ на поверхности, тогда, наверное, можно говорить о "прорыве".

Чаще всего ПАВ как раз препятствует прорыву поверхностного слоя.

anik в сообщении #708962 писал(а):

Вот это Ваше: во-первых, во-вторых и в-третьих - это постулаты или просто предположения?

Про флуктуационный характер - постулат. Остальное - перечисление факторов. На самом деле их очень много. И опыты не сложны. Например, в хлориде натрия в медицинской капельнице я наблюдал капли до трех миллиметров в диаметре с временем жизни около пяти секунд. Роль паровой подушки невооруженным глазом наблюдается, если капать воду на подошву разогретого утюга.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #709393 писал(а):

zask в сообщении #709026 писал(а):

Что, по-Вашему, означает этот "прорыв поверхностного слоя"? Это не резиновая пленка, я думаю нет здесь никакого прорыва по умолчанию.

А испарение как происходит?

Спрашивается про Фому, а отвечают про Ерёму.
А прорыв поверхностного слоя у сферической капли можно представить так: вот есть капля, имеющая форму шара, а часть сферической поверхности у неё отсутствует. Она порвалась! Там вместо поверхности воды образовалась дыра!

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #709401 писал(а):

Спрашивается про Фому, а отвечают про Ерёму.А прорыв поверхностного слоя у сферической капли можно представить так: вот есть капля, имеющая форму шара, а часть сферической поверхности у неё отсутствует. Она порвалась! Там вместо поверхности воды образовалась дыра!

Продолжу. А в дыре что? Ответ - поверхность воды. В Вашем представлении есть противоречие.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #709393 писал(а):

Роль паровой подушки невооруженным глазом наблюдается, если капать воду на подошву разогретого утюга.

Я писал про капли, которые падают на мокрый лёд, а не на раскалённый утюг. Или по-вашему здесь нет никакой разницы?

-- Сб апр 13, 2013 12:08:52 --

R-o-m-e-n в сообщении #709404 писал(а):

Продолжу. А в дыре что? Ответ - поверхность воды. В Вашем представлении есть противоречие.

Конечно, в моём представлении есть противоречие, потому что оно моё, а Вашем представлении прорыв поверхности не содержит противоречия, потому, что это ВАШЕ представление.

[R-o-m-e-n]

anik в сообщении #709405 писал(а):

Я писал про капли, которые падают на мокрый лёд, а не на раскалённый утюг. Или по-вашему здесь нет никакой разницы?

В опыте с утюгом капля взаимодействует с паровой подушкой от самой себя. А у Вас есть еще целая поверхность с испарением. Хотя в Вашем случае роль паровой подушки намного меньше.

-- Сб апр 13, 2013 09:20:24 --

anik в сообщении #709405 писал(а):

Конечно, в моём представлении есть противоречие, потому что оно моё, а Вашем представлении прорыв поверхности не содержит противоречия, потому, что это ВАШЕ представление.

А Вы представьте куда направлены силы поверхностного натяжения и что будет, если исчезнет целый участок поверхности.

[anik]

R-o-m-e-n в сообщении #709407 писал(а):

А Вы представьте куда направлены силы поверхностного натяжения и что будет, если исчезнет целый участок поверхности.

Вот здесь я не пойму, Вы сами себя высекаете что-ли? Ведь это Вы впервые заговорили о прорыве поверхностного слоя! Теперь Вы пытаетесь опровергнуть самого себя?

[zask]

R-o-m-e-n в сообщении #709393 писал(а):

zask в сообщении #709026 писал(а):
Что, по-Вашему, означает этот "прорыв поверхностного слоя"? Это не резиновая пленка, я думаю нет здесь никакого прорыва по умолчанию.
А испарение как происходит?
zask в сообщении #709026 писал(а):
Если предположить наличие ПАВ на поверхности, тогда, наверное, можно говорить о "прорыве".
Чаще всего ПАВ как раз препятствует прорыву поверхностного слоя.

Для того, чтобы говорить о прорыве необходим потенциальный барьер. Еще раз Вам объясняю, что в случае чистой капли никакого барьера нет: ее слияние с плоской жидкостью будет поэтому носить не "флуктуационный характер", а происходить без задержки, начинаться мгновенно.

Иными словами, между каплей и плоской поверхностью одной и той же жидкости существует полное смачивание.

При наличии на поверхности капли и плоской поверхности ПАВ существует такой барьер и поэтому слияние может носить флуктуационный характер. Распространение на поверхностное натяжение представлений о резиновой пленке, вообще говоря, некорректно. Испарение тут вообще ни причем, думайте, что говорите, пожалуйста.

Либо извольте объяснить в чем, по-Вашему, физика возникновения барьера для чистой капли.

[anik]

zask в сообщении #709417 писал(а):

Распространение на поверхностное натяжение представлений о резиновой пленке, вообще говоря, некорректно.

zask Я с Вами здесь согласен. Почему-то люди избегают объяснений, вскрывающих физическую сущность явления, а всё пытаются выработать всякие упрощающие мнемонические правила, и уже этим правилам пытаются навязать физический смысл.

[Батороев]

К высказанным здесь возможным причинам необычайно легкого скатывания капель по поверхности тающего льда, по-видимому, можно было бы добавить своеобразие структуры поверхности самого тающего льда, своими микропорами (или микронеровностями) отдаленно напоминающего поверхность листьев лотоса (эффект лотоса).

[anik]

Эфект лотоса это любопытно, но вряд-ли имеет отношение к рассматриваемому вопросу. Капли движутся и по поверхности самой жидкости, у которой нет пупырышек.