Das Geräusch von tropfendem Wasser aus dem Wasserhahn

Kürzlich haben Wissenschaftler das Rätsel hinter einem der bekanntesten und nervigsten Haushaltsgeräusche gelöst: das Geräusch von tropfendem Wasser. Entscheidend, Sie fanden auch eine einfache Lösung, um es zu stoppen, und die meisten von uns haben diese Lösung in ihren Küchen gefunden. Wissenschaftler von tropfenden Wasserhähnen haben das Rätsel hinter einem der bekanntesten und nervigsten Geräusche im Haushalt gelöst: das Geräusch von tropfendem Wasser. Entscheidend, Sie fanden auch eine einfache Lösung, um es zu stoppen, und die meisten von uns haben diese Lösung in ihren Küchen gefunden. Einsatz ultraschneller Kameras und moderner Audioaufnahmetechniken, Forscher der Universität Cambridge haben herausgefunden, dass “plink, plink” Das Geräusch, das entsteht, wenn ein Wassertropfen auf die Oberfläche einer Flüssigkeit trifft, wird nicht durch den Tropfen selbst verursacht, sondern durch die Vibration kleiner Blasen, die unter der Wasseroberfläche eingeschlossen sind. Die Blasen versetzen die Wasseroberfläche in Schwingungen, treibt den Luftschall wie einen Kolben an. Zusätzlich, Die Forscher fanden heraus, dass sich die Oberflächenspannung verändert, wie zum Beispiel das Hinzufügen von Spülmittel, könnte den Ton blockieren. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht. Obwohl Menschen seit Generationen durch das Geräusch von tropfendem Wasser aus einem undichten Wasserhahn oder Dach geweckt werden, Die genaue Quelle des Geräusches wurde nie bekannt. Dr. Anurag Agarwal vom Department of Engineering der University of Cambridge, der die Studie leitete, sagte: “Es wurde viel an der Physik tropfender Wasserhähne getan, aber am Sound wurde nicht viel gemacht. “Aber dank moderner Video- und Audiotechnik, Wir sind endlich in der Lage, die Quelle des Geräusches zu lokalisieren, Das kann uns helfen, es zu stoppen. „Agarwal ist Leiter des Akustiklabors und Forscher am Emmanuel College, Der beschloss, das Problem zum ersten Mal zu untersuchen, als er einen Freund besuchte, der ein kleines Leck in seinem Dach hatte. Agarwals Studie untersuchte die Akustik und Aerodynamik der Luft- und Raumfahrt, Haushaltsgeräte und biomedizinische Anwendungen. Er sagte: Als ich aufwachte, hörte ich das Geräusch fallenden Wassers, Ich begann darüber nachzudenken. “Am nächsten Tag, Ich habe das Thema mit meinem Freund und einem anderen Gastwissenschaftler besprochen, und wir waren beide überrascht, dass niemand wirklich auf den Grund für die Stimme antwortete. „Agarwal arbeitete mit Dr. Peter Jordan von der Universität Poitiers (der im Rahmen eines Stipendiums des Emmanuel College einige Zeit in Cambridge verbrachte) und Senior Sam Phillips über ein Experiment zur Untersuchung des Problems. Ihr Gerät verwendet eine ultraschnelle Kamera, Mikrofon und Hydrophon zur Aufzeichnung von Wassertropfen, die in den Tank fallen. Wassertröpfchen sind seit mehr als einem Jahrhundert eine Quelle der Neugier der wissenschaftlichen Gemeinschaft: Die frühesten Fotos von auftreffenden Wassertropfen wurden in veröffentlicht 1908, und seitdem kämpfen Wissenschaftler darum, die Quelle des Geräusches zu finden. Die Hydrodynamik von Wassertropfen, die auf eine Flüssigkeitsoberfläche treffen, ist gut bekannt: wenn ein Wassertropfen auf eine Oberfläche trifft, es verursacht die Bildung eines Hohlraums, der aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit schnell zurückprallt, wodurch die Flüssigkeitssäule ansteigt. Der Hohlraum prallte nach dem Auftreffen des Tropfens zu schnell zurück, Dadurch bleiben kleine Luftblasen unter Wasser hängen. Frühere Studien haben die Hypothese aufgestellt, dass die “Prink” Der Schall entsteht durch den Aufprall selbst, Hohlraumresonanz oder ein Unterwasserschallfeld, das sich durch das Wasser ausbreitet, Dies kann jedoch experimentell nicht bestätigt werden. Das fanden Forscher der Universität Cambridge in ihren Experimenten heraus, etwas kontraintuitiv, der erste Spritzer, Die Bildung eines Hohlraums und das Austreten von Flüssigkeit wurden wirksam gedämpft. Die Schallquelle sind die abgefangenen Blasen. Phillips, jetzt Doktorandin in der Ingenieursabteilung, sagte: “Verwendung von Hochgeschwindigkeitskameras und hochempfindlichen Mikrofonen, konnten wir erstmals die Schwingungen von Blasen direkt beobachten, Dies zeigt, dass Blasen der Haupttreiber des Unterwassergeräuschs und des einzigartigen „Plink“ sind’ Sound an Bord. “Jedoch, Der Schall in der Luft ist nicht nur ein Unterwasserschallfeld, das sich zur Oberfläche ausbreitet, wie vorher gedacht, Damit die “Base” bedeutsam sein, Die eingeschlossenen Luftblasen müssen sich in der Nähe des Bodens des Hohlraums befinden, der durch den Aufprall des Sturzes entstanden ist. Die Blasen treiben dann die Schwingung der Wasseroberfläche am Boden des Hohlraums an, wie ein Kolben, der Schallwellen in die Luft sendet. Dies ist ein wirksamerer Mechanismus, durch den Unterwasserblasen das Luftschallfeld antreiben, als bisher angenommen. Nach Angaben der Forscher, während die Studie aus reiner Neugier durchgeführt wurde, Die Ergebnisse könnten genutzt werden, um effektivere Methoden zur Niederschlagsmessung zu entwickeln, oder überzeugende synthetische Geräusche für Wassertropfen in Spielen oder Filmen zu entwickeln, die noch realisiert werden müssen.