¿Por qué los líquidos forman estructuras regulares como trenzas cuando se vierten?

Perspectiva 1: Las fuerzas en el líquido (causa-efecto)
Un chapoteo considerable producido en el líquido cuando se gira la botella. No se resuelve lo suficientemente pronto. Uno puede confirmar esto girando una botella de vino sellada. Uno vería que toma alrededor de 20-30 s para que las ondas se calmen. Como resultado, el líquido sigue fluyendo en pulsos. Estos pulsos habrían surgido como glóbulos pulsantes discretos en gravedad cero, dada la pequeña abertura. Sin embargo, :
– La gravedad alarga los glóbulos y los conecta entre sí.
– Un giro rotativo impartido debido a la apertura redonda.
– Las fuerzas de tensión superficial ayudan a minimizar el área de superficie e imparten suavidad.
Estos 3 factores conducen a la apariencia trenzada.

Perspectiva 2: Estados energéticos del líquido (Inevitabilidad)
Estado 1: la botella es horizontal. Líquido a punto de verter.
El líquido tiene energía potencial gravitacional y energía cinética (original).
Estado 2: El líquido es aire en el camino al vidrio.
La energía potencial cambia (principalmente) a energía cinética (nueva) que fluye hacia abajo.
La energía cinética (original) se manifiesta (principalmente) en una forma distorsionada del líquido que tiene un área de superficie mayor (Energía potencial de tensión superficial) y rotación giratoria. Por lo tanto, la apariencia trenzada.

Perspectiva 3: Movimiento armónico simple
El movimiento armónico requiere un cambio continuo y periódico de una forma de energía a otra y seguido por lo contrario.
Mientras fluye hacia abajo, creo que hay un simple SHM en juego entre la energía de tensión superficial y la energía cinética del líquido. Hace que los glóbulos actúen como resortes y le den más dinamismo a la estructura de la trenza.
Desafortunadamente, no estoy lo suficientemente calificado para hablar sobre los detalles.

Hay muchos parámetros, pero el principal es la dinámica de la tensión superficial.

La tensión superficial está luchando para mantener el flujo, a fin de desperdiciar la menor energía posible. Significa que cambiará la forma de un líquido al mejor equilibrio con el aire circundante.

Ahora, cuando un líquido sale de una botella, hay un desequilibrio principalmente debido a la forma del cuello de botella y al efecto Coanda (esta es solo la patada inicial, no la razón por la que hay trenzas).
El desequilibrio conduce a una sección transversal de fluido aleatoria (digamos que se ve ovalada), pero dado que la tensión superficial actúa para obtener una sección transversal redonda (mejor distribución de energía), el óvalo está dispuesto (y lo hace) a tomar una forma redonda.
Pero hay un impulso cuando se produce el tirón, por lo que la forma redonda se “sobrepasará” y dará lugar a una forma ovalada perpendicular a la anterior … y las cosas continuarán hasta que el equilibrio se convierta en una forma redonda.

TL; DR : la dinámica de la tensión superficial hace que una sección transversal de líquido vertido se comporte como una banda elástica. Dejar la botella por el cuello es lo que le da una patada a la banda de goma.