میزان صداهایی که هنگام برخورد باریکه ای از سیال به سطح مایع تولید می شود به شکل باریکه بستگی دارد.

آزمایش‌های انجام‌شده توسط روان‌شناسان نشان می‌دهد که بسیاری از افراد با گوش دادن به صدای ریختن چای در لیوان می‌توانند بفهمند که چایشان گرم است یا سرد. صداهای ریخته شده همچنین می توانند حاوی اطلاعات دیگری در مورد یک مایع باشند - ارتباطی که برای مایع های طبیعی از قطرات باران گرفته تا امواج اقیانوس به طور کامل بررسی شده است.

اکنون هو یونگ کیم Ho-Young Kim و همکارانش از دانشگاه ملی سئول در کره جنوبی یک سیستم مصنوعی - برخورد یک جت (باریکه) سیال به حوضچه ای از مایع - را مطالعه کرده‌اند که نشان می‌دهد میزان صدایی که تولید می‌شود به شکل جت قبل از برخورد، بستگی دارد [1] . به گفته کیم، نتایج نشان می‌دهد که صدا می‌تواند به عنوان یک کاوشگر غیرتهاجمی میزان اکسیژن در مخازن آب مورد استفاده قرار گیرد.

محققان یک جت آب به قطر چند میلی متر را از نازلی که بالای یک استوانه پر از آب به قطر 10 سانتی متر آویزان بود، پایین فرستادند. آنها با استفاده از میکروفون زیر آب، دامنه صداهای تولید شده هنگام برخورد جت به سطح را به عنوان تابعی از ارتفاع نازل ضبط کردند. آنها با استفاده از یک دوربین، الگوی حباب‌هایی را که پس از برخورد جت در سیلندر تشکیل می‌شد و شکل جت را زیر نظر گرفتند، که برای نازل‌های به اندازه کافی بالا، قبل از برخورد با سطح آب به قطاری از قطرات تبدیل می‌شد.

این تیم دریافتند که وقتی جت موجکهای بیشتری ایجاد می‌کند و سپس به قطرات می‌شکند، صداهای بلندتری تولید می‌شود که نتیجه ی به دام افتادن حباب‌های هوای بیشتری در حوضچه آب است. نتیجه نشان می‌دهد که از آنجایی که جت‌های نازک راحت‌تر از جت‌های قطور شکسته می‌شوند، برای یک ارتفاع مشخص جت‌های نازک باید با صدای بلندتری پاشیده شوند. بنابراین کیم می‌گوید تلاش برای سرو کردن بی‌ صدای چای با ریختن یک جریان نازک مایع، ممکن است موفق نباشد.

-1M. Boudina et al., “Amplitude of water pouring sound,” Phys. Rev. Fluids 8, L122002 (2023).

منبع:

Turning up the Volume of Pouring Water

ترجمه خبر: شهره کرمی