水龍頭滴水的聲音

最近，科學家們解決了一種最知名、最煩人的家庭聲音背後的謎題: 滴水的聲音. 至關重要的是, 他們還找到了一個簡單的解決方案來阻止它, 我們大多數人都在廚房裡找到了這個解決方案. 水龍頭滴水的科學家們解決了最常見、最煩人的家庭聲音之一背後的謎題: 滴水的聲音. 至關重要的是, 他們還找到了一個簡單的解決方案來阻止它, 我們大多數人都在廚房裡找到了這個解決方案. 使用超快相機和現代音頻捕捉技術, 劍橋大學的研究人員發現， “普林克, 普林克” 水滴撞擊液體表面時產生的聲音不是由水滴本身引起的, 而是通過水面下的小氣泡的振動. 氣泡迫使水面自身振動, 像活塞一樣驅動空氣中的聲音. 另外, 研究人員發現，改變表面張力, 例如添加洗潔精, 可以阻擋聲音. 研究結果發表在《科學報告》雜誌上. 儘管幾代人都被水龍頭或屋頂漏水的滴水聲驚醒, 聲音的確切來源一直未知. 劍橋大學工程系 Anurag Agarwal 博士, 誰領導了這項研究, 說: “關於水龍頭滴水的物理學已經做了很多工作, 但在聲音方面還沒有做太多. “但得益於現代視頻和音頻技術, 我們終於能夠確定聲音的來源, 這可能會幫助我們阻止它. “阿加瓦爾是聲學實驗室的負責人，也是伊曼紐爾學院的研究員, 當他拜訪一位屋頂有小漏水的朋友時，他首先決定調查這個問題. 阿加瓦爾的研究調查了航空航天的聲學和空氣動力學, 家用電器和生物醫學應用. 他說: 當我在流水聲中醒來時, 我開始思考. “第二天, 我和我的朋友以及另一位訪問學者討論了這個問題, 我們都很驚訝沒有人真正回答這個聲音的原因. “阿加瓦爾與博士合作. 普瓦捷大學的彼得喬丹 (通過伊曼紐爾學院獎學金在劍橋度過了一段時光) 和大四學生薩姆·菲利普斯（Sam Phillips）進行了一項研究該問題的實驗. 他們的設備使用超快相機, 麥克風和水聽器記錄落入水箱的水滴. 一個多世紀以來，水滴一直是科學界好奇的源泉: 最早的水滴撞擊照片發表於 1908, 從那時起，科學家們一直在努力尋找聲音的來源. 水滴撞擊液體表面的流體動力學是眾所周知的: 當水滴撞擊表面時, 它導致空腔的形成, 由於液體的表面張力而迅速反彈, 導致液柱上升. 液滴撞擊後空腔反彈得太快, 導緻小氣泡被困在水下. 先前的研究假設 “普林克” 聲音是由撞擊本身引起的, 空腔共振或通過水傳播的水下聲場, 但這無法通過實驗證實. 劍橋大學的研究人員在實驗中發現, 有點違反直覺, 最初的飛濺, 空腔的形成和液體的噴射均被有效抑制. 聲音的來源是被攔截的氣泡. 菲利普斯, 現為工程系博士生, 說: “使用高速攝像機和高靈敏度麥克風, 我們第一次能夠直接觀察到氣泡的振盪, 表明氣泡是水下聲音和獨特的“叮噹聲”的主要驅動力’ 船上有聲音. “然而, 空氣中的聲音不僅僅是水下聲場傳播到水面, 正如之前所想的, 為了 “根據” 具有重要意義, 由於跌落的影響，被困的氣泡需要靠近空腔底部. 氣泡隨後帶動腔體底部水面振盪, 就像活塞向空氣中發送聲波. 這是一種比之前建議的更有效的機制，水下氣泡通過該機制驅動空氣中的聲場. 據研究人員稱, 雖然這項研究是出於純粹的好奇心進行的, 研究結果可用於開發更有效的降雨量測量方法, 或者為遊戲或電影中的水滴開發令人信服的合成聲音, 哪些尚未實現.