無重力化の水玉

無重力状態で見ずは丸い水玉になりますが、物理的にはどうなっているのでしょうか？
具体的には、
・球体になる理由
・水の中の流体の動き
がどうなっているのか知りたいのですが・・・。
こういうのは論文や本になっているのでしょうか？

No.3 回答者： stomachman 回答日時： 2023/05/14 21:42

流体力学の微分方程式と、表面張力のエネルギーの式を連立した系が、未知の境界形状を持つ、ということ。

境界形状が結果的に決まるような系の解を求めるのは「自由境界問題」と呼ばれますが、だからって「解き方」があるわけじゃありません。それどころか、とびきり難しい問題のキワミとも言えます。ですんで、現実的には数値計算をするっきゃないでしょうね。
　それをやるにしたって、初期条件（流れ場の分布や表面形状）がどうなるかを決めること自体がすでに極めて困難でしょう。なのでたとえば、流れが全くない完全な球体になってるやつを正面衝突させる、というような計算なら可能だろうと思います。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/14 11:48

表面張力です。

丸くなるのは「静的な状態」であって、流体の動きや動的な状態ではそれに応じた形（扁平球形とかひょうたん型とか、あるいは分裂・飛散など）になります。

No.1 回答者： 速瀬涼 回答日時： 2023/05/14 11:28

表面張力でそうなるようです。

粘性の強い液体は、
アメーバー状態になるようです。
どっかの、科学専門誌で
読んだ事あります。