Suara air menetes dari faucet

Baru-baru ini para ilmuwan telah memecahkan teka-teki di balik salah satu suara rumah tangga yang paling dikenal dan mengganggu: suara air yang menetes. Yang terpenting, mereka pun menemukan solusi mudah untuk menghentikannya, dan sebagian besar dari kita telah menemukan solusi tersebut di dapur kita. Para ilmuwan keran yang menetes telah memecahkan teka-teki di balik salah satu suara rumah tangga yang paling dikenal dan mengganggu: suara air yang menetes. Yang terpenting, mereka pun menemukan solusi mudah untuk menghentikannya, dan sebagian besar dari kita telah menemukan solusi tersebut di dapur kita. Menggunakan kamera ultracepat dan teknik pengambilan audio modern, peneliti di Universitas Cambridge telah menemukan bahwa “plink, plink” Bunyi yang dihasilkan ketika setetes air mengenai permukaan zat cair bukan disebabkan oleh tetesan itu sendiri, melainkan melalui getaran gelembung-gelembung kecil yang terperangkap di bawah permukaan air. Gelembung tersebut memaksa permukaan air bergetar sendiri, menggerakkan suara di udara seperti piston. Selain itu, para peneliti menemukan bahwa mengubah tegangan permukaan, seperti menambahkan sabun cuci piring, bisa menghalangi suara. Temuan ini dipublikasikan di jurnal Scientific Reports. Meskipun masyarakat telah terbangun dari generasi ke generasi karena suara tetesan air dari keran atau atap yang bocor, sumber pasti suara tersebut tidak pernah diketahui. Dr Anurag Agarwal dari Departemen Teknik Universitas Cambridge, yang memimpin penelitian tersebut, dikatakan: “Banyak yang telah dilakukan pada fisika keran yang menetes, tapi tidak banyak yang dilakukan pada suaranya. “Namun berkat teknologi video dan audio modern, kami akhirnya dapat menentukan dengan tepat sumber suara tersebut, yang mungkin bisa membantu kita menghentikannya. “Agarwal adalah kepala laboratorium akustik dan peneliti di Emmanuel College, yang pertama kali memutuskan untuk menyelidiki masalah tersebut ketika dia mengunjungi seorang teman yang mengalami kebocoran kecil di atap rumahnya. Studi Agarwal menyelidiki akustik dan aerodinamika dirgantara, peralatan rumah tangga dan aplikasi biomedis. Dia berkata: Saat aku terbangun karena suara air yang jatuh, Saya mulai memikirkannya. “Keesokan harinya, Saya membahas masalah ini dengan teman saya dan peneliti tamu lainnya, dan kami berdua terkejut karena tidak ada yang benar-benar menjawab alasan suara itu. "Agarwal berkolaborasi dengan Dr. Peter Jordan dari Universitas Poitiers (yang menghabiskan waktu di Cambridge melalui beasiswa Emmanuel College) dan senior Sam Phillips melakukan eksperimen untuk mempelajari masalah tersebut. Perangkat mereka menggunakan kamera ultra-cepat, mikrofon dan hidrofon untuk merekam tetesan air yang jatuh ke dalam tangki. Tetesan air telah menjadi sumber keingintahuan komunitas ilmiah selama lebih dari satu abad: foto-foto paling awal dari tetesan air yang mencolok diterbitkan di 1908, dan sejak itu para ilmuwan kesulitan menemukan sumber suara tersebut. Hidrodinamika tetesan air yang mengenai permukaan cairan telah diketahui dengan baik: ketika setetes air mengenai permukaan, itu menyebabkan terbentuknya rongga, yang memantul kembali dengan cepat karena tegangan permukaan cairan, menyebabkan kolom cairan naik. Rongga tersebut pulih kembali terlalu cepat setelah tetesan itu mengenai, menyebabkan gelembung udara kecil terperangkap di bawah air. Penelitian sebelumnya telah berhipotesis bahwa “Bersolek” suara disebabkan oleh dampak itu sendiri, resonansi rongga atau medan suara bawah air yang merambat melalui air, tetapi hal ini tidak dapat dikonfirmasi secara eksperimental. Para peneliti di Universitas Cambridge menemukan dalam percobaan mereka bahwa, agak berlawanan dengan intuisi, percikan awal, pembentukan rongga dan pengeluaran cairan semuanya dibungkam secara efektif. Sumber bunyinya adalah gelembung-gelembung yang dicegat. Phillips, sekarang menjadi mahasiswa PhD di departemen teknik, dikatakan: “Menggunakan kamera berkecepatan tinggi dan mikrofon sensitivitas tinggi, kami dapat mengamati langsung osilasi gelembung untuk pertama kalinya, menunjukkan bahwa gelembung adalah pendorong utama suara di bawah air dan ‘plink’ terdengar di kapal. “Namun, suara di udara bukan sekedar medan suara bawah air yang merambat ke permukaan, seperti yang diperkirakan sebelumnya, Agar “basis” menjadi signifikan, gelembung udara yang terperangkap harus berada di dekat dasar rongga akibat dampak jatuh. Gelembung-gelembung tersebut kemudian mendorong osilasi permukaan air di dasar rongga, seperti piston yang mengirimkan gelombang suara ke udara. Ini adalah mekanisme yang lebih efektif melalui gelembung bawah air yang menggerakkan medan suara di udara daripada yang diperkirakan sebelumnya. Menurut para peneliti, sementara penelitian dilakukan karena rasa ingin tahu murni, hasilnya dapat digunakan untuk mengembangkan cara yang lebih efektif untuk mengukur curah hujan, atau untuk mengembangkan suara sintetik yang meyakinkan untuk tetesan air dalam game atau film, yang hingga saat ini belum terealisasi.