No jaucējkrāna ūdens piloša skaņa

Nesen zinātnieki ir atrisinājuši mīklu aiz vienas no atpazīstamākajām un kaitinošākajām sadzīves skaņām: ūdens piloša skaņa. Izšķiroši, viņi arī atrada vienkāršu risinājumu, lai to apturētu, un lielākā daļa no mums ir atraduši šo risinājumu savās virtuvēs. Pilošu jaucējkrānu zinātnieki ir atrisinājuši mīklu aiz vienas no atpazīstamākajām un kaitinošākajām sadzīves skaņām: ūdens piloša skaņa. Izšķiroši, viņi arī atrada vienkāršu risinājumu, lai to apturētu, un lielākā daļa no mums ir atraduši šo risinājumu savās virtuvēs. Izmantojot īpaši ātras kameras un modernas audio uztveršanas metodes, Kembridžas universitātes pētnieki ir atklājuši, ka “plink, plink” skaņu, kas rodas, ūdens pilienam atsitoties pret šķidruma virsmu, neizraisa pats piliens, bet zem ūdens virsmas iesprostoto mazu burbuļu vibrācijas. Burbuļi liek ūdens virsmai pašai vibrēt, dzenot gaisa skaņu kā virzuli. Papildus, pētnieki atklāja, ka mainot virsmas spraigumu, piemēram, pievienojot trauku ziepes, varētu bloķēt skaņu. Rezultāti tika publicēti žurnālā Scientific Reports. Lai gan cilvēki jau paaudžu paaudzēs ir modināti no ūdens pilēšanas skaņas no necaurlaidīga krāna vai jumta, precīzs skaņas avots nekad nav bijis zināms. Dr Anurag Agarwal no Kembridžas Universitātes Inženierzinātņu katedras, kurš vadīja pētījumu, minētais: “Daudz ir paveikts krānu pilēšanas fizikā, bet nav daudz darīts ar skaņu. “Bet pateicoties mūsdienu video un audio tehnoloģijām, mēs beidzot varam precīzi noteikt skaņas avotu, kas var mums palīdzēt to apturēt. "Agarvals ir akustikas laboratorijas vadītājs un pētnieks Emanuela koledžā, kurš pirmais nolēma izmeklēt problēmu, kad viņš apmeklēja draugu, kuram bija neliela jumta noplūde. Agarvala pētījumā tika pētīta kosmosa akustiku un aerodinamiku, sadzīves tehnika un biomedicīnas lietojumi. Viņš teica: Kad pamodos no krītoša ūdens skaņas, Es sāku par to domāt. “Nākamajā dienā, Es apspriedu šo jautājumu ar savu draugu un citu vieszinātnieku, un mēs abi bijām pārsteigti, ka neviens īsti neatbildēja uz balss iemeslu. "Agarvals sadarbojās ar Dr. Pīters Džordans no Puatjē universitātes (kurš pavadīja laiku Kembridžā, izmantojot Emanuela koledžas stipendiju) un vecākais Sems Filipss veic eksperimentu problēmas izpētei. Viņu ierīce izmanto īpaši ātru kameru, mikrofons un hidrofons, lai ierakstītu ūdens pilienus, kas iekrīt tvertnē. Ūdens pilieni ir bijuši zinātnieku aprindu ziņkārības avots jau vairāk nekā gadsimtu: gadā tika publicētas agrākās fotogrāfijas, kurās redzami ūdens pilieni 1908, un kopš tā laika zinātnieki ir cīnījušies, lai atrastu skaņas avotu. Ūdens pilienu hidrodinamika, kas ietriecas šķidruma virsmā, ir labi zināma: kad ūdens piliens ietriecas virsmā, tas izraisa dobuma veidošanos, kas šķidruma virsmas spraiguma dēļ ātri atlec atpakaļ, izraisot šķidruma kolonnas pacelšanos. Dobums atlēca pārāk ātri pēc lāses sitiena, izraisot mazu gaisa burbuļu iesprošanos zem ūdens. Iepriekšējie pētījumi ir izvirzījuši hipotēzi, ka “Drukāt” skaņu rada pats trieciens, dobuma rezonanse vai zemūdens skaņas lauks, kas izplatās pa ūdeni, bet to nevar apstiprināt eksperimentāli. Kembridžas universitātes pētnieki savos eksperimentos atklāja, ka, nedaudz pretintuitīvi, sākuma šļakatas, dobuma veidošanās un šķidruma izmešana tika efektīvi apklusināta. Skaņas avots ir pārtvertie burbuļi. Filips, tagad inženierzinātņu nodaļas doktorants, minētais: “Izmantojot ātrgaitas kameras un augstas jutības mikrofonus, mēs pirmo reizi varējām tieši novērot burbuļu svārstības, parādot, ka burbuļi ir galvenais zemūdens skaņas un unikālās "plink" virzītājspēks’ skaņa uz kuģa. “Tomēr, skaņa gaisā nav tikai zemūdens skaņas lauks, kas izplatās uz virsmu, kā iepriekš domāts, Lai “bāze” būt nozīmīgam, notvertajiem gaisa burbuļiem jāatrodas tuvu dobuma apakšai, ko izraisa kritiena ietekme. Pēc tam burbuļi virza ūdens virsmas svārstības dobuma apakšā, kā virzulis, kas raida skaņas viļņus gaisā. Tas ir efektīvāks mehānisms, caur kuru zemūdens burbuļi virza gaisa skaņas lauku, nekā tika ieteikts iepriekš. Pēc pētnieku domām, kamēr pētījums tika veikts tīras ziņkārības dēļ, rezultātus varētu izmantot, lai izstrādātu efektīvākus nokrišņu mērīšanas veidus, vai izstrādāt pārliecinošas sintētiskas skaņas ūdens pilieniem spēlēs vai filmās, kas vēl jārealizē.