Agua cayendo, ¿por qué gira?

He notado que el agua, al caer, girará. Mirando de cerca un chorro delgado de un grifo y colocando un objeto plano en el medio del chorro, verá que el agua está girando. Cuanto más abajo en la corriente vayas, notarás que la rotación es mucho más rápida. ¿Estoy confundido por este hecho o hay alguna razón? Solo puedo pensar en la rotación de la tierra teniendo efecto.

Dudo que tenga algo que ver con la rotación de la Tierra.
Yo siento lo mismo, pero no tengo otra respuesta para eso.
El aire circundante podría producir algo de torsión para girarlo. Aunque solo estoy suponiendo.
El agua no gira saliendo de mi grifo. Suponiendo que su grifo haga que el agua salga girando, la conservación del momento angular haría que el agua girara más rápido más abajo en el arroyo porque el arroyo se estrecha más abajo.
Probé con un bloqueo casi completo del flujo de aire y el resultado no cambió.
¿Lo has probado Brandon? Lo he hecho en muchos grifos e incluso con una taza colocada en una plataforma para verter agua en un chorro fino y obtuve los mismos resultados.
Sí, la velocidad de rotación aumentará porque la corriente se vuelve más estrecha. No hay duda de eso. Lo que hace que el agua gire es difícil de adivinar. Podría ser la forma de la apertura del grifo.
Pensé que la forma del grifo se vería afectada, pero obtuve los mismos resultados con tazas con diferentes vertedores.
Es muy difícil hacer un grifo, o verter agua de una taza, sin impartir alguna rotación al agua. Como dijo @Parth, rotará más rápido a medida que disminuya el diámetro de la corriente.
Entiendo que la presión y la fricción pueden causar algo de rotación. Un tubo fijo en posición vertical con solo la gravedad tirando hacia abajo debería hacer que el agua caiga más rápido desde el medio de la corriente debido a la fricción en el exterior que toca el tubo y causa arrastre. Pero el agua sigue girando de la misma manera.
¿Qué impide que el agua que cae gire? Nada. Y creo que esta es la respuesta conceptual.
De acuerdo con @CraigFeinstein y Mike, muchas fuerzas están actuando en la transmisión desde todas las direcciones. Algo de par está obligado a estar allí.
Creo que el giro es causado por curvas aguas arriba en la tubería de agua (curvas inclinadas más gravedad).
¿En qué dirección gira? ¿Es siempre la misma dirección?

Respuestas (1)

Creo que la respuesta más simple a esta pregunta sería que la corriente de agua tiene una serie de fuerzas que actúan sobre ella (gravedad, arrastre del aire) desde muchas direcciones . Es probable que se produzca algo de torque a medida que la corriente cae por el aire. Si lanzas una pelota o cualquier objeto pequeño desde una altura, gira, sin importar cómo lo dejes caer. La misma lógica se aplica aquí.

En lo que respecta a la velocidad de rotación que aumenta a medida que desciende, la razón debe ser que la corriente se está volviendo más estrecha, por lo que debe girar más rápido para tener en cuenta la disminución del radio debido a la conservación del momento angular .

Creo que puedes mejorar la última oración. El momento angular no se pierde.
Dice 'para tener en cuenta' la pérdida de momento angular. El aumento de la velocidad está compensando la disminución del radio.
Exactamente, quiere decir que la velocidad aumenta para dar cuenta del cambio en el radio. El impulso angular no se pierde. Tienes razón. Solo cambia la redacción.
He dejado caer muchos objetos que no giran para pruebas de caída en ángulos precisos... ¿Qué causaría que un par de torsión de magnitud significativa provoque un cambio observado en la velocidad? (la gravedad actúa en el centro de masa, y para objetos casi simétricos, la resistencia del aire actuaría de manera similar cerca del centro de masa)
No hay torque de magnitud más significativa. Esos pares de muy pequeña magnitud finalmente se magnifican masivamente en velocidad angular a medida que el flujo de agua se contrae debido a la conservación del momento angular.
Agua cayendo, ¿por qué gira?
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