Zvuk kaplje vode ovisi o kontekstu - ako kapljice padaju sa litice u hladan, sjenoviti bazen, mogli bismo pomisliti da je zvuk lijep. Ako kapljaju cijelu noć iz slavine u sudoper, mogli bismo pomisliti da je zvuk treptaja dizajnirala priroda kao oblik mučenja. U oba slučaja jedno je sigurno: Zvuk kaplje vode je karakterističan, a sada, kako izvještava Sarah Gibbens iz National Geographica, znatiželjni znanstvenici shvatili su zašto.
2016. inženjer Sveučilišta u Cambridgeu Anurag Agarwal bio je u posjeti prijatelju u Brazilu tijekom kišne sezone. Voda je kapnula iz pukotine na krovu do kante ispod, koja je cijelu noć klizila. Ta neugodna, neprospavana noć navela je Agarwal da se pita samo kako kapljice proizvode taj poseban zvuk. Da je to tek stvoreno kapljicom vode koja je pukla površinu vode u kanti, zaključio je, bilo bi mnogo oštrije. Nešto drugo, pomislio je, događa se.
Pa kad se vratio kući, odlučio je istražiti. George Dvorsky iz Gizmoda izvještava da nije bio prvi koga je zaintrigirala lupka . Još 1908. godine, znanstvenik po imenu Arthur Worthington fotografirao je udarce kapljica. Tijekom prošlog stoljeća, znanstvenici su nastavili analizirati fiziku koja stoji iza kapljica tekućine, jer razumijevanje dinamike kapljica kapljica ima koristi u stvarima poput ispisa i u poboljšanju motora za izgaranje. Istraživači su također proveli prošlo stoljeće ili na neki drugi način pokušavajući dokučiti kako nastaje zvuk treptaja . Iako postoji puno hipoteza, nitko to nije uspio dokučiti.
Agarwal se odlučio fotografirati, koristeći ultrabrzinu fotoaparata i mikrofone iznad i ispod površine vode. To je omogućilo timu da gleda i čuje točno ono što se događa i da prati zvuk do njegovog nastanka.
"Mnogo je posla učinjeno na fizičkoj mehanici slavine za kapljanje, ali nije učinjeno mnogo na zvuku", kaže Agarwal u priopćenju za javnost. "Ali zahvaljujući modernoj video i audio tehnologiji, konačno možemo saznati odakle točno dolazi zvuk, što nam može pomoći da ga zaustavimo."
I što ima? Malo je komplicirano, ali Gibbens objašnjava da kad kap vode padne na površinu vode, ne stvara zvuk. Umjesto toga, stvara malu šupljinu na površini vode s malim kolonom vode koji izvire u sredini, klasičnu sliku kapljice vode. Stvaranjem tog vodenog stupa nastaje i mali mjehurić ispod vodenog stupca koji oscilira 5000 puta u sekundi. Taj mjehurić koji skače tada uzrokuje da voda ispod šupljine također oscilira. To je ono što proizvodi zvučni bljesak . Sve se to događa u roku od oko 35 milisekundi. "Pomoću brzih kamera i mikrofona visoke osjetljivosti, prvi smo put mogli direktno opažati oscilaciju mjehurića zraka, pokazujući da je mjehurić zraka ključni pokretač i za podvodni zvuk, i za karakteristično plivanje u zraku". 'zvuk', kaže suautor Sam Phillips, također iz Cambridgea.
Dok studija rješava jednu od malih životnih misterija, prema izdanju, ona bi mogla imati neke praktične primjene. Podaci bi se mogli upotrijebiti za pronalaženje novih načina mjerenja kiše ili stvaranja zvukova za filmove i videoigre, što je, kako se čini, iznenađujuće teško. Dvorski je izvijestio da također nudi rješenje ako vas kapnena slavina ili propusni strop tjera na kupanje - dodajte malo sapuna u spremnik koji ulazi u vodu. To će poremetiti površinsku napetost, promijeniti fiziku i eliminirati trnce .
Istraživanje se pojavljuje u časopisu Scientific Reports .
