O som de água pingando da torneira

Recentemente, os cientistas resolveram o quebra-cabeça por trás de um dos sons domésticos mais reconhecíveis e irritantes.: o som de água pingando. Crucialmente, eles também encontraram uma solução fácil para pará-lo, e a maioria de nós encontrou essa solução em nossas cozinhas. Cientistas de torneiras pingando resolveram o quebra-cabeça por trás de um dos sons domésticos mais reconhecíveis e irritantes: o som de água pingando. Crucialmente, eles também encontraram uma solução fácil para pará-lo, e a maioria de nós encontrou essa solução em nossas cozinhas. Usando câmeras ultrarrápidas e técnicas modernas de captura de áudio, pesquisadores da Universidade de Cambridge descobriram que o “plink, plink” O som produzido quando uma gota d'água atinge a superfície de um líquido não é causado pela gota em si, mas pela vibração de pequenas bolhas presas abaixo da superfície da água. As bolhas forçam a superfície da água a vibrar, conduzindo o som aéreo como um pistão. Além disso, os pesquisadores descobriram que mudar a tensão superficial, como adicionar detergente, poderia bloquear o som. As descobertas foram publicadas na revista Scientific Reports. Embora as pessoas tenham sido despertadas por gerações ao som de água pingando de uma torneira ou telhado com vazamento, a origem exata do som nunca foi conhecida. Dr. Anurag Agarwal, do Departamento de Engenharia da Universidade de Cambridge, quem liderou o estudo, disse: “Muito foi feito na física das torneiras pingando, mas não foi feito muito no som. “Mas graças à moderna tecnologia de vídeo e áudio, finalmente conseguimos identificar a origem do som, o que pode nos ajudar a pará-lo. "Agarwal é chefe do laboratório de acústica e pesquisador do Emmanuel College, que decidiu investigar o problema pela primeira vez quando visitou um amigo que tinha um pequeno vazamento no telhado. O estudo de Agarwal investigou a acústica e a aerodinâmica da indústria aeroespacial, eletrodomésticos e aplicações biomédicas. Ele disse: Quando acordei com o som da água caindo, comecei a pensar nisso. “No dia seguinte, Discuti o assunto com meu amigo e outro pesquisador visitante, e nós dois ficamos surpresos que ninguém realmente respondeu o motivo da voz. "Agarwal colaborou com o Dr.. Peter Jordan da Universidade de Poitiers (que passou um tempo em Cambridge através de uma bolsa do Emmanuel College) e o veterano Sam Phillips em um experimento para estudar o problema. O dispositivo deles usa uma câmera ultrarrápida, microfone e hidrofone para registrar gotas de água que caem no tanque. Gotas de água são fonte de curiosidade da comunidade científica há mais de um século: as primeiras fotos de gotas de água caindo foram publicadas em 1908, e desde então os cientistas têm lutado para encontrar a origem do som. A hidrodinâmica das gotas de água que atingem uma superfície líquida é bem conhecida: quando uma gota d'água atinge uma superfície, provoca a formação de uma cavidade, que retorna rapidamente devido à tensão superficial do líquido, fazendo com que a coluna líquida suba. A cavidade recuperou muito rapidamente após a queda da gota, fazendo com que pequenas bolhas de ar fiquem presas debaixo d'água. Estudos anteriores levantaram a hipótese de que o “Prink” o som é causado pelo próprio impacto, ressonância de cavidade ou um campo sonoro subaquático que se propaga através da água, mas isso não pode ser confirmado experimentalmente. Pesquisadores da Universidade de Cambridge descobriram em seus experimentos que, um tanto contra-intuitivamente, o respingo inicial, a formação de uma cavidade e a ejeção de líquido foram efetivamente silenciadas. A fonte do som são as bolhas interceptadas. Philips, agora um estudante de doutorado no departamento de engenharia, disse: “Usando câmeras de alta velocidade e microfones de alta sensibilidade, pudemos observar diretamente as oscilações das bolhas pela primeira vez, mostrando que as bolhas são o principal impulsionador do som subaquático e o único ‘plink’ som a bordo. “No entanto, o som no ar não é apenas um campo sonoro subaquático que se propaga até a superfície, como se pensava anteriormente, Para que “base” ser significativo, as bolhas de ar presas precisam estar perto do fundo da cavidade causada pelo impacto da queda. As bolhas então impulsionam a oscilação da superfície da água no fundo da cavidade, como um pistão enviando ondas sonoras para o ar. Este é um mecanismo mais eficaz através do qual as bolhas subaquáticas conduzem o campo sonoro aéreo do que foi sugerido anteriormente. Segundo os pesquisadores, enquanto o estudo foi conduzido por pura curiosidade, os resultados poderiam ser usados ​​para desenvolver formas mais eficazes de medir a precipitação, ou para desenvolver sons sintéticos convincentes para gotas de água em jogos ou filmes, que ainda não foram concretizados.