水が滴る音はコンテキストに依存します。水滴が崖から涼しくて日陰のあるプールに落ちている場合、音は美しいと思うかもしれません。 彼らが一晩中、蛇口から流しに滴り落ちている場合、私たちは、鳴き声が拷問の形として自然に設計されたと思うかもしれません。 どちらの場合でも、1つ確かなことがあります。水が滴る音が独特であり、現在、 ナショナルジオグラフィックのサラギベンズは報告します。
2016年、ケンブリッジ大学のエンジニアであるAnurag Agarwalは、雨季にブラジルの友人を訪ねていました。 屋根の割れ目から下のバケツに水が滴り、一晩中点滅していました。 その迷惑な、眠れぬ夜は、アガルワルが水滴がその特定の音をどのように生成するかを疑問に思いました。 それがちょうどバケツの中の水面を叩く水滴によって作成された場合、彼は推論した、それははるかに厳しいだろう。 彼は他の何かが起こっていたと思った。
彼が家に戻ったとき、彼は調査することにしました。 GizmodoのGeorge Dvorskyは、彼がplinkに興味を持った最初の人ではなかったと報告しています 。 1908年までさかのぼると、アーサーワージントンという科学者が液滴の衝撃の写真を撮りました。 液滴の流体力学を理解することは、印刷や燃焼エンジンの改善などに使用されるため、科学者は前世紀にわたって、液滴の背後にある物理学の分析を続けてきました。 研究者はまた、前世紀かそこらで、 点滅音がどのように生成されるかを解明しようとしてきました。 多くの仮説がありますが、誰もそれを理解できませんでした。
アガルワルは、水面の上下で超高速カメラとマイクを使用して、写真を撮ることにした。 これにより、チームは何が起こっているのかを正確に見たり聞いたりして、そのサウンドを元にたどることができました。
「滴下タップの物理的メカニズムについては多くの作業が行われましたが、サウンドについてはあまり行われていません」とアガルワルはプレスリリースで述べています。 「しかし、最新のビデオおよびオーディオ技術のおかげで、ようやく音がどこから来ているかを正確に知ることができます。これにより、音を止めることができます。」
どうしたの？ 少し複雑ですが、ギッベンスは、水滴が水面に当たると音がしないと説明しています。 代わりに、水面に小さな空洞を作り、中央に小さな水柱が噴き出します。これは水滴の古典的なイメージです。 その水柱を作成すると、水柱の下に小さな泡が生成され、1秒に5, 000回振動します。 そのバウンドする気泡により、空洞の下の水も振動します。 それが可聴plinkを生成します 。 それはすべて約35ミリ秒以内に発生します。 「高速カメラと高感度マイクを使用して、気泡の振動を初めて直接観察することができました。これは、気泡が水中音と独特の空中浮遊音の両方の重要な要因であることを示しています。ケンブリッジの共著者であるサム・フィリップスは、このリリースでこう述べています。
この研究は、人生の小さな謎の1つを解決しますが、リリースによると、いくつかの実用的な用途があるかもしれません。 この情報は、降雨量を測定したり、映画やビデオゲームの点滅音を出す新しい方法を見つけるために使用できますが、これは驚くほど難しいことです。 ドヴォルスキーは、滴り落ちる蛇口や漏れやすい天井があなたを苦しめている場合にも解決策を提供すると報告しています。水をキャッチする容器に少量の石鹸を追加します。 それは、表面張力を破壊し、物理学を変え、 瞬きをなくします 。
この研究は、ジャーナルScientific Reportsに掲載されています。
