Das Geräusch von tropfendem Wasser ist kontextabhängig. Wenn Tröpfchen von einer Klippe in einen kühlen, schattigen Pool fallen, denken wir möglicherweise, dass das Geräusch schön ist. Wenn sie die ganze Nacht vom Wasserhahn in die Spüle tropfen, könnte man meinen, dass das Plinkgeräusch von der Natur als eine Form der Folter entwickelt wurde. In beiden Fällen ist eines sicher: Das Geräusch von tropfendem Wasser ist unverkennbar. Jetzt, so berichtet Sarah Gibbens von National Geographic, haben neugierige Wissenschaftler herausgefunden, warum.
2016 besuchte der Ingenieur der Universität Cambridge, Anurag Agarwal, während der Regenzeit einen Freund in Brasilien. Wasser tropfte von einem Riss im Dach zu einem Eimer darunter und kühlte die ganze Nacht. Diese nervige, schlaflose Nacht brachte Agarwal dazu, sich zu fragen, wie die Tröpfchen diesen bestimmten Klang erzeugen. Wenn es nur von einem Wassertropfen verursacht wurde, der auf die Oberfläche des Wassers im Eimer klatschte, würde es viel härter sein. Etwas anderes, dachte er, war im Gange.
Als er nach Hause zurückkehrte, beschloss er, Nachforschungen anzustellen. George Dvorsky von Gizmodo berichtet, dass er nicht der erste war, der von dem Plink fasziniert war . Bereits 1908 fotografierte ein Wissenschaftler namens Arthur Worthington Tröpfcheneinschläge. Während des letzten Jahrhunderts haben Wissenschaftler die Physik hinter Flüssigkeitströpfchen weiter analysiert, da das Verständnis der Flüssigkeitsdynamik von Tropfen unter anderem beim Drucken und bei der Verbesserung von Verbrennungsmotoren von Nutzen ist. Die Forscher haben auch das letzte Jahrhundert damit verbracht, herauszufinden, wie der Plink- Sound erzeugt wird. Es gibt zwar viele Hypothesen, aber niemand hatte es herausfinden können.
Agarwal entschied sich für eine Aufnahme mit einer Ultrahochgeschwindigkeitskamera und Mikrofonen über und unter der Wasseroberfläche. Auf diese Weise konnte das Team genau beobachten und hören, was gerade geschah, und den Ton bis zu seinem Ursprung verfolgen.
"Es wurde viel Arbeit an der physikalischen Mechanik eines tropfenden Wasserhahns geleistet, aber es wurde nicht viel am Klang getan", heißt es in einer Pressemitteilung von Agarwal. „Dank moderner Video- und Audiotechnologie können wir endlich herausfinden, woher der Ton kommt, was uns helfen kann, ihn zu stoppen.“
So was ist los? Es ist etwas kompliziert, aber Gibbens erklärt, dass, wenn der Wassertropfen auf die Wasseroberfläche trifft, er kein Geräusch macht. Stattdessen entsteht ein kleiner Hohlraum in der Wasseroberfläche, in dessen Mitte eine kleine Wassersäule aufspritzt, das klassische Bild eines Wassertropfens. Die Erzeugung dieser Wassersäule erzeugt auch eine kleine Blase unter der Wassersäule, die 5.000 Mal pro Sekunde oszilliert. Diese prallende Blase bewirkt dann, dass das Wasser unter dem Hohlraum ebenfalls schwingt. Das ist es, was den hörbaren Knall erzeugt . Alles geschieht innerhalb von ungefähr 35 Millisekunden. „Mit Hochgeschwindigkeitskameras und hochempfindlichen Mikrofonen konnten wir zum ersten Mal die Schwingung der Luftblase direkt beobachten. Dies zeigt, dass die Luftblase sowohl für den Unterwasserschall als auch für das ausgeprägte Fluggeräusch von entscheidender Bedeutung ist "Sound", sagt Co-Autor Sam Phillips, ebenfalls aus Cambridge, in der Veröffentlichung.
Während die Studie laut Veröffentlichung eines der kleinen Rätsel des Lebens löst, könnte sie einige praktische Anwendungen haben. Die Informationen könnten verwendet werden, um neue Wege zu finden, um Niederschläge zu messen oder Plink- Sounds für Filme und Videospiele zu erzeugen, was überraschend schwierig ist. Dvorsky berichtet, dass es auch eine Lösung bietet, wenn ein tropfender Wasserhahn oder eine undichte Decke Sie verunsichern - geben Sie ein wenig Seife in den Behälter, der das Wasser auffängt. Es wird die Oberflächenspannung stören, die Physik verändern und den Plink beseitigen.
Die Forschung erscheint in der Zeitschrift Scientific Reports .
