Zvok kapljanja vode iz pipe

Pred kratkim so znanstveniki rešili uganko za enim najbolj prepoznavnih in nadležnih zvokov v gospodinjstvu: zvok kapljajoče vode. Bistveno, našli so tudi enostavno rešitev, da to ustavijo, in večina nas je to rešitev našla v svojih kuhinjah. Znanstveniki za kapljanje iz pipe so rešili uganko za enim najbolj prepoznavnih in nadležnih zvokov v gospodinjstvu: zvok kapljajoče vode. Bistveno, našli so tudi enostavno rešitev, da to ustavijo, in večina nas je to rešitev našla v svojih kuhinjah. Uporaba ultra hitrih kamer in sodobnih tehnik zajema zvoka, Raziskovalci z univerze v Cambridgeu so odkrili, da “plink, plink” zvoka, ki nastane, ko kapljica vode zadene površino tekočine, ne povzroči sama kapljica, temveč z vibriranjem majhnih mehurčkov, ujetih pod gladino vode. Mehurčki prisilijo vodno površino, da vibrira, poganja zvok v zraku kot bat. Poleg tega, raziskovalci so ugotovili, da se spreminja površinska napetost, kot je dodajanje mila za posodo, lahko blokira zvok. Ugotovitve so bile objavljene v reviji Scientific Reports. Čeprav je ljudi že več generacij prebujal zvok kapljanja vode iz pipe ali strehe, ki pušča, natančen izvor zvoka ni bil nikoli znan. Anurag Agarwal z oddelka za inženiring Univerze v Cambridgeu, ki je vodil študijo, rekel: “Veliko je bilo narejenega na področju fizike kapljajočih pip, vendar se na zvoku ni veliko naredilo. “Toda zahvaljujoč sodobni video in avdio tehnologiji, končno lahko natančno določimo vir zvoka, kar nam lahko pomaga ustaviti. "Agarwal je vodja akustičnega laboratorija in raziskovalec na Emmanuel College, ki se je prvič odločil raziskati težavo, ko je obiskal prijatelja, ki mu je streha rahlo puščala. Agarwalova študija je raziskovala akustiko in aerodinamiko letalstva, gospodinjski aparati in biomedicinske aplikacije. Rekel je: Ko sem se zbudil ob zvoku padajoče vode, Začel sem razmišljati o tem. “Naslednji dan, O tem vprašanju sem razpravljal s prijateljem in še enim gostujočim učenjakom, in oba sva bila presenečena, da nihče ni zares odgovoril na razlog za glas. "Agarwal je sodeloval z dr. Peter Jordan z Univerze v Poitiersu (ki je nekaj časa preživel v Cambridgeu s štipendijo Emmanuel College) in starejši Sam Phillips o eksperimentu za preučevanje problema. Njihova naprava uporablja ultra hitro kamero, mikrofon in hidrofon za snemanje kapljic vode, ki padejo v rezervoar. Kapljice vode že več kot stoletje vzbujajo radovednost znanstvene skupnosti: prve fotografije vodnih kapljic, ki udarjajo, so bile objavljene v 1908, in od takrat se znanstveniki trudijo najti vir zvoka. Hidrodinamika vodnih kapljic, ki udarijo ob površino tekočine, je dobro znana: ko kapljica vode udari ob površino, povzroči nastanek votline, ki se zaradi površinske napetosti tekočine hitro odbije nazaj, zaradi česar se stolpec tekočine dvigne. Po udarcu kapljice se je votlina prehitro odbila, zaradi česar se majhni zračni mehurčki ujamejo pod vodo. Prejšnje študije so domnevale, da “Prink” zvok nastane zaradi samega udarca, resonanco votline ali podvodno zvočno polje, ki se širi skozi vodo, vendar tega ni mogoče eksperimentalno potrditi. Raziskovalci z univerze v Cambridgeu so v svojih poskusih ugotovili, da, nekoliko protiintuitivno, začetni pljusk, nastanek votline in izmet tekočine sta bila učinkovito utišana. Vir zvoka so prestreženi mehurčki. Phillips, zdaj doktorski študent na inženirskem oddelku, rekel: “Uporaba hitrih kamer in visoko občutljivih mikrofonov, smo lahko prvič neposredno opazovali nihanje mehurčkov, ki prikazuje, da so mehurčki glavno gonilo podvodnega zvoka in edinstvenega "plinka".’ zvok na krovu. “Vendar, zvok v zraku ni samo podvodno zvočno polje, ki se širi na površje, kot je bilo prej mišljeno, Da bi za “osnova” biti pomemben, ujeti zračni mehurčki morajo biti blizu dna votline, ki je nastala zaradi padca. Mehurčki nato poganjajo nihanje vodne površine na dnu votline, kot bat, ki pošilja zvočne valove v zrak. To je bolj učinkovit mehanizem, prek katerega podvodni mehurčki poganjajo zvočno polje v zraku, kot je bilo prej predlagano. Po mnenju raziskovalcev, medtem ko je bila študija izvedena iz čiste radovednosti, rezultate bi lahko uporabili za razvoj učinkovitejših načinov za merjenje padavin, ali za razvoj prepričljivih sintetičnih zvokov za vodne kapljice v igrah ali filmih, ki jih je treba še realizirati.