プラトーレイリー不安定性の初期攪乱の元は？

シャワーから吹き出す液体が
液柱から液滴になる現象のことを
プラトーレイリーの不安定性だと知りました。

この時何かしらの初期攪乱があり、
その時の攪乱による波の振幅が増大することで、
液滴になるとありました。

シャワーの場合、この時の攪乱原因は何でしょうか？
液滴の表面エネルギーですか？
またその攪乱の波の振幅の大きさの計算方法が
あればご教授お願いします。

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/03/27 12:06

数学的には全て同じで、円柱の長さをＬ、柱の半径をｒとしＬ＝∞なら一つの極限。

Ｌが有限でどんどん短くなり楕円を経てＬ＝2ｒになると球になります。
今度は半径＝ｒの球でｒを極限まで大きくするつまりｒ＝∞になると空間を半分に切った場合になります。これらは全て同じ式で表せねばなりません。
一方半径＝ｒの球は他の限界で、球を構成する分子数が数個まで小さくなると全く別の式で表わすことになります。
前出の書籍はそれらを全て扱う方法を数学的に厳密に述べています。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/03/27 09:16

表面力です。

厳密な話しは「分子間力、表面力」朝倉書店の最新版が出ましたのでお読み下さい。これ一冊でＤ論書けますが、ありとあらゆる分子間力を扱っているので半端ではありません。
私は50過ぎてようやくvan der Waals半径の「厳密な定義」を知りました。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

表面力が原因ということですが、
もう少しイメージを教えていただけないでしょうか？

例えば無限に長い液柱の場合、どの位置でも液柱に働く表面エネルギーは一定なので、分裂ないというイメージを持っています。

一方有限の場合、液柱の先端が一番表面エネルギーが高いため、それが伝わって分裂する。

そのような理解でよろしいですか？
※文献は読んでみます。
上で質問させていただいた内容は、記載ありますか？

お礼日時：2018/03/27 09:59