¿Por qué se dobla un chorro de agua en un campo eléctrico estático?

Question

El fenómeno se muestra por ejemplo en este video donde se forma un chorro de agua delgada al dejar caer agua desde un pequeño agujero perforado debajo de una taza de plástico, y el chorro se dobla cuando se acerca una varilla cargada. ¿Por qué sucede esto?

Lo que encontré:

Las personas en el video afirman que se debe a la naturaleza polar del agua: los pequeños dipolos se alinean con el campo eléctrico, y si este no es uniforme, causará una fuerza neta sobre el chorro. Esta explicación es respaldada por Vemulapalli & Kukolich (1996), quienes también afirman que esto podría ocurrir en líquidos no polares debido al momento dipolar inducido. De hecho, Brindle & Tomlison (1975) informan que el fenómeno también ocurre en líquidos no polares bajo condiciones apropiadas. Por otro lado, Ziaei-Moayyed, Goodman & Williams (2000) informan (entre otras cosas interesantes) que el efecto aún ocurre en un campo eléctrico uniforme, lo que parece contradecir la explicación del dipolo. Proponen que tiene que ver con iones cargados. Sin embargo, no está claro (al menos para mí) que su configuración en realidad produzca un campo uniforme (o en qué medida). Por lo que vale, se pueden encontrar muchas cosas en Youtube, por ejemplo apoyando la explicación de los iones o argumentando en contra.

Answer 1

Tengo una teoría. La teoría la segunda de Anne Elk (50 aniversario de Monty Python, sabes). Quería enviar esto como un comentario, pero es demasiado largo. Voy a eliminarlo si alguien se siente ofendido.

Justo en la superficie de un cuerpo de agua, cada molécula de agua tiene solo la mitad del número de vecinos más cercanos que tendría en el volumen, lejos de la superficie. Las moléculas de la superficie responden aferrándose más fuertemente a esos vecinos más cercanos que tienen, por eso tenemos tensión superficial en los fluidos que poseen fuerzas ligeramente atractivas entre moléculas, como el agua. Las moléculas de la superficie tendrán un incentivo para alinearse de una manera que minimice la energía asociada con la superficie libre, lo que podría resultar en que las moléculas de agua roten a la posición con sus hidrógenos todos orientados hacia adentro. Si es así, entonces tienes un dipolo de carga natural en la superficie en el que la sonda cargada puede actuar. Creo que esta idea es comprobable...