2.121. Капля за каплей

Когда вода капает из водопроводного крана, как капле удается оторваться от оставшейся в кране воды? Отрыв капли происходит неожиданно или тянется достаточно долго?

ОТВЕТ • На открытом конце крана поверхностное натяжение формирует из стекающей воды искривленную поверхность. Когда количество воды увеличивается, появляется капля почти сферической формы, свисающая из крана. По достижении некоторого критического объема сила тяжести заставляет каплю упасть. Если сделать «замедленную съемку»[47] падения капли, можно увидеть, что какое-то время она связана с водой в кране быстро истончающимся цилиндрическим тросиком. Неожиданно на дне этого цилиндра образуется еще более тонкий тросик, который быстро рвется. Сразу после отрыва капля падает, причем ее поверхность осциллирует, а по оставшемуся цилиндру пробегают волны, быстро превращающиеся в крохотные капельки. Чаще эти капли отделяются от цилиндра и падают, но их может и затянуть обратно в кран.

Если вязкость жидкости больше вязкости воды, может образоваться еще много следующих один за другим все утончающихся цилиндриков, напоминающих толпы зверушек из книги Доктора Сьюза «Кот в шляпе»[48]. Это продолжается до тех пор, пока самый нижний и самый тонкий цилиндрик не разорвется. Вероятно, этот разрыв вызывает случайное возмущение — движение воздуха, дрожание крана или даже громкий звук.