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A física por trás de uma 'torneira' enlouquecida de uma torneira com vazamento

O som da água pingando depende do contexto - se as gotas estão caindo de um penhasco em uma piscina fria e sombria, podemos pensar que o som é lindo. Se eles estão pingando a noite toda da torneira na pia, podemos pensar que o som do plink foi projetado pela natureza como uma forma de tortura. Em ambos os casos, uma coisa é certa: o som da água pingando é distinto, e agora, relata Sarah Gibbens na National Geographic, cientistas curiosos descobriram o porquê.

Em 2016, a engenheira Anurag Agarwal, da Universidade de Cambridge, visitou um amigo no Brasil durante a estação chuvosa. A água escorria de uma rachadura no telhado para um balde abaixo, pingando a noite toda. Aquela noite irritante e sem sono levou Agarwal a se perguntar como as gotículas produzem aquele som em particular. Se fosse criado apenas por uma gotinha de água batendo na superfície da água no balde, ele raciocinou, seria muito mais duro. Outra coisa, ele pensou, estava acontecendo.

Então, quando ele voltou para casa, ele decidiu investigar. George Dvorsky, do Gizmodo, relata que ele não foi o primeiro a ficar intrigado com o plink . Já em 1908, um cientista chamado Arthur Worthington tirou fotos dos impactos das gotículas. No último século, os cientistas continuaram a analisar a física por trás de gotículas de fluido, uma vez que o entendimento da dinâmica dos fluidos das gotículas tem usos em coisas como impressão e melhoria dos motores de combustão. Os pesquisadores também passaram o último século tentando descobrir como o som do plink é produzido. Embora existam muitas hipóteses, ninguém foi capaz de descobrir isso.

Agarwal decidiu tirar uma foto usando uma câmera de alta velocidade e microfones acima e abaixo da superfície da água. Isso permitiu que a equipe assistisse e ouvisse exatamente o que estava acontecendo e rastreasse o som até sua origem.

"Muito trabalho foi feito na mecânica física de uma torneira pingando, mas não muito foi feito no som", diz Agarwal em um comunicado de imprensa. “Mas graças à moderna tecnologia de vídeo e áudio, podemos finalmente descobrir exatamente de onde o som está vindo, o que pode nos ajudar a pará-lo.”

Então o que está acontecendo? É um pouco complicado, mas Gibbens explica que quando a gota de água atinge a superfície da água, não faz nenhum som. Em vez disso, cria uma pequena cavidade na superfície da água com uma pequena coluna de água jorrando no meio, a imagem clássica de uma gota de água. A criação dessa coluna de água também produz uma pequena bolha sob a coluna de água, que oscila 5.000 vezes por segundo. Essa bolha saltitante faz com que a água abaixo da cavidade também oscile. Isso é o que produz a plugue audível. Tudo acontece em cerca de 35 milissegundos. “Usando câmeras de alta velocidade e microfones de alta sensibilidade, pudemos observar diretamente a oscilação da bolha de ar pela primeira vez, mostrando que a bolha de ar é o principal impulsionador tanto para o som subaquático quanto para o distintivo plink aerotransportado. "som", diz o co-autor Sam Phillips, também de Cambridge, no lançamento.

Enquanto o estudo resolve um dos pequenos mistérios da vida, de acordo com o lançamento, ele poderia ter algumas aplicações práticas. A informação poderia ser usada para encontrar novas maneiras de medir a chuva ou fazer sons de plink para filmes e videogames, o que, surpreendentemente, é muito difícil. Dvorsky relata que também oferece uma solução se uma torneira pingando ou um teto gotejante estiver deixando você maluco - acrescente um pouco de sabão ao recipiente que captura a água. Irá romper a tensão superficial, mudando a física e eliminando o plink .

A pesquisa aparece na revista Scientific Reports .

A física por trás de uma 'torneira' enlouquecida de uma torneira com vazamento