2.60. Скачущая струйка жидкости

Пустите шампунь для волос или жидкое мыло для рук тоненькой струйкой на плоскую поверхность. У ее основания образуется небольшое возвышение, которое затем растекается лужицей. Почему, если некоторые жидкости лить с определенной высоты, струя, попадая на поверхность, иногда отскакивает далеко в сторону?

ОТВЕТ • «Прыгучие» шампуни относятся к так называемым вязкоупругим жидкостям: они одновременно и вязкие (внутреннее трение препятствует их движению), и упругие (ведут себя как резиновая пленка). Вязкость шампуня достаточно велика, когда он медленно движется в льющейся струйке и внутри возвышения. Однако, когда струйка попадает на возвышение, соударение создает сдвиг, благодаря чему один вязкий слой быстро движется по другому вязкому слою. Такое движение уменьшает вязкость в этом месте струйки. Поскольку жидкость упругая, неожиданное уменьшение вязкости позволяет сталкивающимся объемчикам отскакивать наподобие резиновых мячиков. Так струя образует широкую, растягивающуюся в сторону от струйки и возвышения петлю (рис. 2.18). Петля существует так недолго, что видна только ее верхняя часть и создается впечатление, что струйка шампуня отскакивает от возвышения в основании струйки.

Рис. 2.18 / Задача 2.60. Кажется, что струйка льющегося шампуня отскакивает от образовавшегося на поверхности возвышения.