Descobriu-se que o formato do jato de água influencia o som do impacto em águas paradas
Água derramada em um copo cilíndrico cheio de (a) uma garrafa de plástico comercial e (b) um bule de chá. (c) Modelo de água vazando de um tubo de latão liso. Barra de escala:2 cm. Crédito:Fluidos de Revisão Física (2023). DOI:10.1103/PhysRevFluids.8.L122002 Um trio de engenheiros mecânicos da Universidade Nacional de Seul descobriu que a forma de um jato de água lançado em um copo d’água é o fator determinante no ruído resultante. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Fluids, Mouad Boudina, Joonoh Kim e Ho-Young Kim descrevem experiências que conduziram com uma corrente de água em queda e colidindo com água parada.
Pesquisas anteriores e evidências anedóticas sugeriram que diferentes tipos de ruído resultam de diferentes tipos de água em movimento atingindo água parada – a temperatura do chá derramado em uma caneca meio cheia, por exemplo, ou a quantidade de água da chuva que cai de um telhado para um coletor. piscina.
Neste novo estudo, os pesquisadores investigaram os fatores que levam às diferenças nesses tipos de ruído. Para esse fim, eles desenvolveram um experimento simples que envolvia enviar uma pequena quantidade de água através de um bico para um cilindro cheio de água. Para coletar os dados, eles colocaram câmeras ao redor da área e um microfone na água que foi acoplado a um computador capaz de medir os níveis sonoros.
Os pesquisadores então enviaram alguns milímetros de água pelo bico várias vezes, ajustando a altura do bico a cada vez. O vídeo da câmera foi usado para estudar as características da água conforme ela caía no ar e entrava no cilindro, atingindo a água parada.
Os pesquisadores descobriram que o aumento da altura de queda da água levou à ruptura do fluxo de água em um trem de gotículas – também levou a um aumento no número de bolhas de ar (e ondulações) que se formaram quando a água em movimento atingiu o ainda água. Eles também descobriram que à medida que a água se desfazia em gotículas, a colisão produzia sons mais altos.
Eles determinaram que o aumento no volume se devia ao fato de mais ar ficar preso na água parada à medida que as bolhas atingiam. Eles descobriram que fluxos finos de água tendem a fazer mais barulho do que fluxos grossos devido ao fluxo mais fino se transformar em gotículas. E isso, concluem eles, explica por que restringir o fluxo de um bule em um fluxo fino enquanto se serve uma xícara de chá não produz um som mais baixo desejado.
Mais informações: Mouad Boudina et al, Amplitude do som de vazamento de água, Physical Review Fluids (2023). DOI:10.1103/PhysRevFluids.8.L122002 Informações do diário: Fluidos para revisão física
