Das quälende "Plink, Plink" -Geräusch eines Tropfhahns hat viele zum Wahnsinn getrieben. Aber mehr haben ihre eigene Gesundheit in Frage gestellt, als die Ursache des wütenden Geräusches eines Tropfhahns zu untersuchen.
Zusammenfassend ist nichts anderes als das Ergebnis eines Aufpralls zwischen einem Tröpfchen und einer Oberfläche. Die meisten haben die Ursache des berüchtigten Geräusches des Tropfens nicht weiter untersucht. Vielleicht bestand kein Interesse daran, was in Frage zu stellenwird allgemein als Ursache akzeptiert, oder vielleicht hat der Gedanke, eines der erkennbar störendsten Haushaltsgeräusche zu untersuchen, Wissenschaftler daran gehindert, die allgemein akzeptierte Erklärung, wie es genau passiert, weiter untersuchen und in Frage stellen zu wollen.
Auf jeden Fall berichten Forscher der Universität Cambridge über eine neue Entdeckung, die behauptet, die Grundursache des Lärms endgültig zu erklären. Und anscheinend geschieht die Art und Weise, wie ein Wassertropfen Lärm erzeugt, nicht so, wie es die meisten akzeptiert haben.
Was erzeugt den 'Plink, Plink' eines Wassertropfens
Mit Ultrahochgeschwindigkeitskameras und modernen Audioaufnahmetechniken ausgestattet, haben die Wissenschaftler der Universität Cambridge neue Erkenntnisse gewonnen, um die wahre Ursache für das „Plink, Plink“ -Geräusch, das entsteht, wenn ein Wassertropfen auf eine Flüssigkeitsoberfläche trifft, genau zu erklären.
Offensichtlich wird die Ursache des Geräusches nicht durch die Tröpfchen selbst verursacht, sondern ist das Ergebnis von Geräuschen, die entstehen, wenn ein kleiner Luftraum unter der Wasseroberfläche eingeschlossen wird. Die Blase schwingt und kollabiert und verursacht dieDie Wasseroberfläche vibriert auf und ab und erzeugt einen Effekt, der der Funktionsweise eines Lautsprechers sehr ähnlich ist.
Was sie entdeckten, war der herkömmlichen Erklärung zuwider - laut dem Bericht sind die Bildung des Hohlraums und der Flüssigkeitsstrahl praktisch stumm. Stattdessen wird der Schall durch eine eingeschlossene Luftblase erzeugt.
"Mit Hochgeschwindigkeitskameras und hochempfindlichen Mikrofonen konnten wir zum ersten Mal die Schwingung der Luftblase direkt beobachten und zeigten, dass die Luftblase der Haupttreiber sowohl für den Unterwasserschall als auch für die charakteristische Luft ist'Plink'-Sound, " sagte Sam Phillips der bei dem Projekt mitgewirkt hat und jetzt Doktorand am Department of Engineering ist. "Der Luftschall ist jedoch nicht einfach das Unterwasserschallfeld, das sich an die Oberfläche ausbreitet, wie zuvor angenommen wurde."
Die Strömungsmechanik eines Wassertropfens - gut verstanden, aber nicht angewendet
Ein Bericht veröffentlicht von der Universität Cambridge behauptet, dass es trotz der langen Geschichte der Menschheit, durch das Geräusch von tropfendem Wasser wach gehalten zu werden, bisher keine Forschung gab, die die Mechanik der Phänomene definitiv erklärt. Die Ergebnisse sind überraschend, insbesondere für die Forscher, die es warensehr wahrscheinlich verärgert über ihr Experiment, weiter niedergeschlagen mit der Erwartung, das Gewöhnliche zu entdecken.
„Es wurde viel an der physikalischen Mechanik eines Tropfhahns gearbeitet, aber nicht sehr viel am Klang“ sagte Dr. Anurag Agarwal vom Cambridge Department of Engineering, der die Forschung leitete: „Dank moderner Video- und Audiotechnologie können wir endlich genau herausfinden, woher der Ton kommt, was uns helfen kann, ihn zu stoppen.“
Die Untersuchung wurde von Agarwal veranlasst, nachdem er das Haus eines Freundes mit einem allzu vertrauten Problem besucht hatte - einem undichten Dach.
„Während ich durch das Geräusch von Wasser, das in einen Eimer unter dem Leck fiel, wach gehalten wurde, begann ich über dieses Problem nachzudenken“, sagte er. „Am nächsten Tag besprach ich es mit meinem Freund und einem anderen GastwissenschaftlerWir waren alle überrascht, dass niemand die Frage beantwortet hatte, was den Ton verursacht. “
Agarwal war fasziniert und unbefriedigt von einer unbeantworteten Frage und arbeitete mit Dr. Peter Jordan von der Universität Poitiers zusammen, um ein Experiment zu entwickeln und definitiv zu beweisen, was viele erwarteten - ein störendes Geräusch, das durch den Aufprall zweier Objekte erzeugt wurde. Zusammen verwendete das Teameine Ultrahochgeschwindigkeitskamera, ein Mikrofon und ein Hydrophon, um den Prozess aufzuzeichnen, wie ein Wassertropfen ins Wasser fällt, um definitiv zu erklären, wie er einen Ton erzeugt.
Tropfwassergeräusch: Bisher verstanden, aber nicht erklärt
Die Strömungsmechanik, wie ein Wassertropfen auf eine Flüssigkeitsoberfläche trifft, ist bekannt. Beim Aufprall auf die Oberfläche bildet sich ein Hohlraum, der schnell auf sich selbst kollabiert. Es ist jedoch nicht der unmittelbare Hohlraum oder die Schwingungen im Wasser, die das Geräusch bilden.
Beim Filmen der Phänomene entdeckten die Forscher erwartungsgemäß die Bildung eines Hohlraums, der jedoch eine Säule bildete, die sich ins Wasser erstreckte. Wenn der Tropfen genügend Schwung hatte, bildete sich eine tiefe Säule, die in der Mitte zusammenbrach und eine kleine Luft trennteBlase, die verbleibt, wenn der Rest des Hohlraums zur Oberfläche hin zusammenfällt siehe Bild unten.
Es ist diese kleine Luftblase und ihre Wechselwirkungen mit dem umgebenden Wasser, die das bekannte und charakteristische Geräusch eines Wassertropfens erzeugt. Es ist ein merkwürdiger Befund, aber die Forscher sagen, dass er in der modernen Wissenschaft immer noch relevant ist.
Obwohl die Forschung aus Neugier angeregt wurde, sagen die an dem Experiment beteiligten Forscher, dass ihre Ergebnisse Wissenschaftlern helfen könnten, Geräte zu entwickeln, die besser zum Erkennen von Regentropfen geeignet sind, oder vielleicht in der Spielebranche Verwendung finden könnten, um Entwicklern bei der Schaffung eines realistisch klingenden Wassertropfens zu helfen -ein Sound, der noch nicht überzeugend reproduziert werden muss.
Für praktische Anwendungen können Sie das störende Geräusch durch Hinzufügen einer kleinen Menge Spülmittel beseitigen - ein Vorgang, der die Oberflächenspannung im Wasser verringert und die Bildung tiefer Hohlräume verhindert, die das Geräusch eines tropfenden Wasserhahns erzeugen.