Вода падает, почему она вращается?

Я заметил, что вода при падении вращается. Присмотревшись к тонкой струйке из крана и поместив посередине струи плоский предмет, вы увидите, что вода вращается. Чем дальше по течению вы идете, вы заметите, что вращение происходит намного быстрее. Я смущен этим явлением или есть причина? Я могу только придумать влияние вращения Земли.

Сомневаюсь, что это как-то связано с вращением Земли.
Я чувствую то же самое, но у меня нет другого ответа на это.
Окружающий воздух может создавать некоторый крутящий момент, чтобы вращать его. Хотя я только предполагаю.
У меня из крана не крутится вода. Предполагая, что ваш кран заставляет воду выходить вращающейся, сохранение углового момента заставит воду вращаться быстрее дальше по течению, потому что поток сужается дальше вниз.
Я тестировал с почти полной блокировкой потока воздуха и результат не изменился.
Ты проверял это, Брэндон? Я делал это со многими кранами и даже с чашкой, установленной на буровой установке, чтобы наливать воду тонкой струей, и получил те же результаты.
Да, скорость вращения увеличится, потому что поток станет более узким. Никаких сомнений насчет этого. Что заставляет воду вращаться, трудно предположить. Может быть форма отверстия крана.
Я думал, что форма крана повлияет, но все равно получил те же результаты с чашками с разными насадками.
Очень трудно сделать кран или налить из чашки, не придав воде какого-либо вращения. Как сказал @Parth, он будет вращаться быстрее по мере уменьшения диаметра потока.
Я понимаю, что давление и трение могут вызвать некоторое вращение. Трубка, закрепленная вертикально, с гравитационным притяжением вниз, должна вызывать более быстрое падение воды из середины потока из-за трения снаружи, касающегося трубки, вызывающего сопротивление. Но вода по-прежнему вращается так же.
Что мешает падающей воде вращаться? Ничего. И я думаю, что это концептуальный ответ.
Согласитесь с @CraigFeinstein и Майком, так много сил действует на поток со всех сторон. Некоторый крутящий момент обязательно будет.
Я думаю, что вращение вызвано изгибами водопровода вверх по течению (наклонные изгибы плюс сила тяжести).
В каком направлении он вращается? Всегда ли это одно и то же направление?

Ответы (1)

Я думаю, что самый простой ответ на этот вопрос будет заключаться в том, что на поток воды действует ряд сил (гравитация, сопротивление воздуха) со многих направлений . Некоторый крутящий момент должен создаваться, когда поток падает через воздух. Если вы бросите мяч или любой небольшой предмет с высоты, он вращается, как бы вы его ни уронили. Здесь применима та же логика.

Что касается увеличения скорости вращения по мере снижения, причина должна заключаться в том, что поток становится уже, поэтому он должен вращаться быстрее, чтобы учесть уменьшение радиуса из-за закона сохранения углового момента .

Я думаю, вы можете улучшить последнее предложение. Угловой момент не теряется.
Там сказано «для учета» потери углового момента. Увеличение скорости компенсирует уменьшение радиуса.
Точно, вы имеете в виду, что скорость увеличивается из-за изменения радиуса. Угловой момент не теряется. Ты прав. Просто измените формулировку.
Я уронил много объектов, которые не вращаются, для испытаний на падение под точным углом... Что может привести к тому, что крутящий момент значительной величины вызовет наблюдаемое изменение скорости? (гравитация действует на центр масс, и для почти симметричных объектов сопротивление воздуха будет аналогичным образом действовать вблизи центра масс)
Нет более значительного крутящего момента. Эти крутящие моменты очень небольшой величины в конечном итоге значительно увеличивают угловую скорость, поскольку поток воды сжимается из-за сохранения углового момента.