https://frosthead.com

Физика иза прозрачне славине лудује „клип“

Звук капљајуће воде зависи од контекста - ако капљице падну са литице у хладан, сјеновити базен, могли бисмо помислити да је звук лијеп. Ако капљају цијелу ноћ из славине у судопер, могли бисмо помислити да је звук трептаја дизајнирала природа као облик мучења. У оба случаја једно је сигурно: Звук капље воде је карактеристичан, а сада, извештава Сарах Гиббенс из Натионал Геограпхиц-а, знатижељни научници схватили су зашто.

Инжењер Универзитета у Кембриџу Анураг Агарвал је током 2016. године посетио пријатеља у Бразилу током кишне сезоне. Вода је капала из пукотине на крову до канте испод, која је целу ноћ клизила. Та неугодна, непроспавана ноћ навела је Агарвал-а да се пита како капљице производе тај посебан звук. Да је то управо створено капљицом воде која је забила површину воде у канту, закључио је, било би много оштрије. Нешто друго, помислио је, догађа се.

Па када се вратио кући, одлучио је да истражи. Георге Дворски из Гизмода извештава да није први кога је заинтригирала лупка . Још 1908. године, научник по имену Артхур Вортхингтон снимио је фотографије удараца капљицама. Током прошлог века, научници су наставили да анализирају физику која стоји иза капљица течности, јер разумевање динамике течности капљица има користи у стварима попут штампања и побољшању мотора за сагоревање. Истраживачи су такође провели прошлог века или на тај начин покушавајући да утврде како настаје звук трептаја . Иако постоји пуно хипотеза, нико то није могао да схвати.

Агарвал је одлучио да направи снимак, користећи ултрабрзу камеру и микрофоне изнад и испод површине воде. То је омогућило тиму да гледа и чује тачно шта се догађа и да прати звук до његовог порекла.

"Много је посла урађено на физичкој механици славине за капање, али није много учињено на звуку", каже Агарвал у саопштењу за јавност. „Али захваљујући модерној видео и аудио технологији, коначно можемо да откријемо тачно одакле долази звук, што нам може помоћи да га зауставимо.“

Па шта се дешава? Мало је компликовано, али Гиббенс објашњава да када кап воде падне на површину воде, не чује звук. Уместо тога, ствара малу шупљину на површини воде са малим колоном воде који се извире у средини, класичну слику капљице воде. Стварањем тог стуба воде такође се ствара мали балон испод воденог стуба који осцилира 5000 пута у секунди. Тај мјехурић који скаче тада узрокује да вода испод шупљине такође осцилира. То је оно што ствара звучни бљесак . Све се то догађа у року од око 35 милисекунди. „Помоћу брзих камера и микрофона високе осетљивости, први пут смо могли директно да посматрамо осцилацију ваздушног мехурића, показујући да је ваздушни мехур кључни покретач како за подводни звук, тако и за карактеристичан ваздух“. "звук", каже коаутор Сем Пхиллипс, такође из Цамбридгеа.

Док студија решава једну од малих животних мистерија, према издању, она би могла имати неке практичне примене. Подаци би могли да се користе за проналажење нових начина за мерење кише или за испирање звукова за филмове и видео игре, што је, како се чини, изненађујуће тешко. Дворски извештава да оно такође нуди решење ако вас капнећа славина или пропусни плафон доводи до капања - додајте мало сапуна у контејнер у коме улази вода. То ће пореметити површинску напетост, променити физику и елиминисати трзање .

Истраживање се појављује у часопису Сциентифиц Репортс .

Физика иза прозрачне славине лудује „клип“