Почему ровная струя начинает «пережиматься»
Даже струя, которая кажется гладкой, не бывает идеально одинаковой по толщине. На ней возникают крошечные неровности: один участок чуть шире, соседний — чуть уже. Поверхностное натяжение усиливает некоторые из них, вместо того чтобы выравнивать струю.
В узком месте поверхность сильнее искривлена, поэтому давление там выше, чем в соседнем расширении. Жидкость перетекает из перетяжки к более толстым участкам, и различие растёт: шейка становится уже, а будущая капля — объёмнее. Этот процесс называют неустойчивостью струи.
Как шнур превращается в отдельные капли
Когда перетяжка истончается настолько, что жидкий мостик рвётся, струя распадается на отдельные порции. Поверхностное натяжение действует на границе воды и воздуха и стремится уменьшить площадь этой границы. При заданном объёме шар имеет наименьшую площадь поверхности, поэтому оторвавшаяся порция быстро округляется.
Размер и расстояние между каплями зависят от условий: например, от толщины струи, скорости её движения и свойств жидкости. Поэтому распад — не мгновенное «схлопывание» воды в бусины, а последовательность: небольшие неровности усиливаются, перетяжки истончаются, затем перемычки разрываются.
Почему струя не распадается сразу
Инерция движения воды поддерживает её вытянутой, а поверхностное натяжение постепенно перестраивает форму. Пока струя движется, эти эффекты конкурируют; распад происходит там, где возмущения успевают достаточно вырасти. Поэтому из крана можно увидеть не сплошную нить, а цепочку капель — след того, как тонкий водяной шнур теряет устойчивость.
