¿Por qué la gota pequeña sube después del pellizco?

Esta pequeña gota se mueve contra la gravedad. ¿Cómo calcular su velocidad ascendente inicial exactamente después del pinch-off?

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Respuestas (1)

Primero hay que fijarse bien en el vídeo y darse cuenta de que no hay un pellizco, sino dos. El primer evento ocurre en la parte inferior del cuello, cerca de la gota. Después de este punto, la tensión superficial hace que el cuello aún conectado comience a asumir una forma esférica, lo que tira del centro del cuello hacia arriba. Al calcular las velocidades verticales de cada componente del cuello, puede determinar la velocidad general.

A medida que el cuello comienza a contraerse, la fuerza total empuja el área alrededor del punto de conexión hacia abajo y, finalmente, se produce el segundo pellizco. En este punto, conociendo las velocidades verticales de cada parte de la mancha resultante, puede calcular la velocidad de la mancha.

Gracias por comentar. Sí, 2 gotitas y 2 pinch-offs, sin embargo, mi pregunta es solo sobre la pequeña. Necesito una pista para el cálculo de la velocidad ascendente inicial de la pequeña gota. No estoy seguro de lo que quiere decir con "conocer las velocidades verticales de cada parte..." ¿Cree que es correcto decir que la velocidad ascendente de la gota es la misma velocidad por la cual la columna de líquido angosta se contrae exactamente antes del segundo pellizco? off (velocidad de la cabeza inferior de la columna)? En caso afirmativo, ¿cómo puedo calcular teóricamente esta velocidad inicial (o al menos aproximarla)?
Necesita saber la tensión superficial (y probablemente la viscosidad) del líquido involucrado. Si sabe esto y conoce las dimensiones del cuello justo después de que ocurra el primer pinzamiento, puede calcular la fuerza que tiende a tirar del cilindro (más o menos) hacia el cuerpo principal, al menos hasta el segundo pinzamiento. ocurre. Las fuerzas no serán simples, ya que el cilindro tenderá a ensancharse a medida que se acorta, y el peso de la gota tenderá a alejarla del padre.
Según la figura anterior, asumí que tenemos dos fuentes de fuerza y ​​realicé los siguientes cálculos: F = π . d . σ y W = metro . gramo = ρ . gramo . π . D 3 / 6 Después de reemplazar D = 0.4 metro metro y d = 0.05 metro metro y usando agua como liquido tenemos: F = 1.15 mi − 5 norte y W = 0.03 mi − 5 norte Por lo tanto, Δ F = 1.12 mi − 5 = metro . a ==> a = 300 metro / s 2 Sé que la cantidad de fuerza hacia arriba está cambiando a medida que se reduce el diámetro del cuello, por lo que asumí un promedio d , pero esta enorme aceleración está lejos incluso de ser una respuesta aproximada, por lo que creo que algo no es correcto aquí. ¿Qué opinas?
También hay una fuerza que se aplica a la columna de líquido estirada (figura de la izquierda) para retraerla a una forma esférica para mantener la energía mínima. Me pregunto si esta fuerza se considera en F = π . d . σ o debe calcularlo por separado. ¿Alguien sabe esto con seguridad?
@WhatRoughBeast ¿Podría decirme qué piensa sobre mis cálculos en el comentario anterior: 1) ¿Son estas dos fuerzas las únicas fuerzas disponibles que se aplican a la gota? y 2) Si la forma en que estoy calculando la fuerza de tensión superficial es correcta o no. Gracias
@WhatRoughBeast ¿Podría describir eso en su respuesta, qué quiere decir con "velocidades verticales de cada componente del cuello" y darme una pista de cómo puedo calcular esa velocidad? (Sé cuál es el mecanismo de este pellizco y el movimiento ascendente de la gota, pero no sé cómo calcular la velocidad inicial) Gracias
¿Por qué la gota pequeña sube después del pellizco?
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