https://frosthead.com

Fisika di Balik 'Plink' Keran yang Bocor

Suara tetesan air bergantung pada konteks — jika tetesan jatuh dari tebing ke kolam yang sejuk dan teduh, kita mungkin berpikir suaranya indah. Jika mereka menetes sepanjang malam dari keran ke wastafel, kita mungkin berpikir suara denting dirancang oleh alam sebagai bentuk penyiksaan. Dalam kedua kasus itu, satu hal yang pasti: Suara air yang menetes berbeda, dan sekarang, laporan Sarah Gibbens di National Geographic, para ilmuwan yang penasaran telah menemukan alasannya.

Pada 2016, insinyur Universitas Cambridge Anurag Agarwal mengunjungi seorang teman di Brasil selama musim hujan. Air menetes dari celah di atap ke ember di bawahnya, mengepal sepanjang malam. Malam yang menjengkelkan dan sulit tidur membuat Agarwal bertanya-tanya bagaimana tetesan menghasilkan suara tertentu. Jika itu hanya dibuat oleh tetesan air yang memukul permukaan air dalam ember, dia beralasan, itu akan jauh lebih keras. Sesuatu yang lain, pikirnya, sedang terjadi.

Jadi ketika dia kembali ke rumah, dia memutuskan untuk menyelidiki. George Dvorsky di Gizmodo melaporkan bahwa dia bukan orang pertama yang tertarik dengan plink . Sejauh tahun 1908, seorang ilmuwan bernama Arthur Worthington mengambil foto dampak tetesan. Selama abad terakhir, para ilmuwan terus menganalisis fisika di balik tetesan cairan, karena memahami dinamika fluida tetesan telah digunakan dalam hal-hal seperti pencetakan dan dalam meningkatkan mesin pembakaran. Para peneliti juga menghabiskan sekitar satu abad terakhir ini untuk mencari tahu bagaimana suara plink dihasilkan. Meskipun ada banyak hipotesis, tidak ada yang bisa mengetahuinya.

Agarwal memutuskan untuk mengambil bidikan, menggunakan kamera berkecepatan sangat tinggi dan mikrofon di atas dan di bawah permukaan air. Itu memungkinkan tim untuk menonton dan mendengar dengan tepat apa yang terjadi dan melacak suara ke asalnya.

"Banyak pekerjaan telah dilakukan pada mekanika fisik keran yang menetes, tetapi tidak banyak yang dilakukan pada suaranya, " kata Agarwal dalam siaran pers. "Tapi berkat teknologi video dan audio modern, kita akhirnya bisa mengetahui dengan tepat dari mana suara itu berasal, yang dapat membantu kita untuk menghentikannya."

Jadi apa yang terjadi? Agak rumit, tetapi Gibbens menjelaskan bahwa ketika tetesan air mengenai permukaan air, ia tidak mengeluarkan suara. Sebaliknya, ia menciptakan rongga kecil di permukaan air dengan kolom air kecil menyembur di tengah, gambar klasik tetesan air. Penciptaan kolom air itu juga menghasilkan gelembung kecil di bawah kolom air yang berosilasi 5.000 kali per detik. Gelembung memantul itu kemudian menyebabkan air di bawah rongga juga berosilasi. Itulah yang menghasilkan suara yang terdengar. Itu semua terjadi dalam waktu sekitar 35 milidetik. “Menggunakan kamera berkecepatan tinggi dan mikrofon sensitivitas tinggi, kami dapat secara langsung mengamati osilasi gelembung udara untuk pertama kalinya, menunjukkan bahwa gelembung udara adalah pendorong utama untuk suara bawah air, dan kedipan udara yang khas. 'sound, ' co-penulis Sam Phillips, juga dari Cambridge, mengatakan dalam rilis.

Walaupun penelitian ini memecahkan salah satu dari misteri kecil kehidupan, menurut rilisnya, penelitian ini dapat memiliki beberapa aplikasi praktis. Info ini dapat digunakan untuk menemukan cara baru untuk mengukur curah hujan atau membuat suara plink untuk film dan video game, yang ternyata sangat sulit. Dvorsky melaporkan bahwa ia juga menawarkan solusi jika keran yang menetes atau langit-langit bocor membuat Anda batty — tambahkan sedikit sabun ke wadah yang menampung air. Ini akan mengganggu tegangan permukaan, mengubah fisika dan menghilangkan plink .

Penelitian ini muncul dalam jurnal Scientific Reports .

Fisika di Balik 'Plink' Keran yang Bocor