Oamenii de stiinta au fost preocupati dintotdeauna cu fluieratul ceainicelor, reusind intr-un final sa explice stiintific acest mister.
Descoperirea facuta de cei doi cercetatori britanici ar putea sa ii ajute pe ingineri sa puna capat acelor sunete similare, iritante si nedorite, produse de sistemele de tevi din locuinte si de tevile de esapament avariate ale automobilelor.
„Efectul pe care l-am identificat poate sa apara in tot felul de situatii – in orice structura care contine un curent de aer similar cu acela dintr-un ceainic”, a explicat Ross Henrywood, cercetator la catedra de Inginerie de la Universitatea Cambridge.
„Tevile dintr-o cladire reprezinta un exemplu clasic, iar efecte similare pot fi constatate in sistemele de esapament avariate ale automobilelor. Odata ce aflam de unde vine acel fluierat si ceea ce il produce, in principiu putem sa scapam de el”, a adaugat el.
Ross Henrywood, care a realizat acest studiu in cadrul proiectului sau de diploma, si profesorul sau coordonator, Anurag Agarwal, au reusit sa demonstreze felul in care sunetul este creat in interiorul ceainicelor, pe masura de „fluxul” de abur incepe sa iasa prin gatul acestora.
Cercetatorii britanici au evidentiat, totodata, doua mecanisme separate, care nu doar ca produc acest sunet specific, ci reprezinta tocmai motivul pentru care ceainicele fluiera, in loc sa produca acel „suierat” pe care un flux de aer il genereaza in alte dispozitive casnice, precum uscatorul de par.
Un dispozitiv de fluierat simplificat consta in doua placi, pozitionate la mica distanta una de cealalta, formand astfel o cavitate. Ambele placi au o gaura in mijloc, care permite aburului sa treaca prin ele.
Desi se stia deja ca sunetul scos de ceainice este cauzat de vibratiile produse de aburul care se acumuleaza si care incearca sa „scape” din ceainic, oamenii de stiinta au incercat timp de peste un secol sa inteleaga procesul care produce acel sunet specific.
Ross Henrywood si Anurag Agarwal au realizat o serie de ceainice cu fluier simplificate, pe care le-au montat intr-un dispozitiv special, cu ajutorul caruia fluxul de aer era impins prin ele cu diverse viteze, iar sunetele produse au fost inregistrate.
Aceasta abordare le-a permis sa „programeze” frecventa si amplitudinea sunetului, iar datele au fost apoi analizate, reusind astfel sa identifice tiparul de care aveau nevoie.
In cele din urma, cercetatorii au folosit o tehnica, bazata pe doua microfoane, pentru a determina frecventa din interiorul gatului ceainicului.
Rezultatele au aratat ca, dincolo de o anumita viteza a fluxului de aer, sunetul in sine este produs de mici vortexuri – vartejuri -, care, la o anumita frecventa, pot produce acel zgomot.
Pe masura ce aburul urca spre gatul ceainicului, el intalneste o gaura la capatul dispozitivului de fluierat, care este mult mai ingusta decat gatul in sine.
Acest fapt contracta fluxul de abur care intra in dispozitivul de fluierat si creeaza un jet de abur care trece prin el.
Jetul de abur este in mod natural instabil, la fel ca jetul de apa dintr-un furtun de gradina, care incepe sa se sparga in picaturi dupa ce a strabatut o anumita distanta.
Ca urmare, pana ce ajunge la capatul fluierului, jetul de abur nu mai este o coloana intacta, ci una usor fractionata.
Aceste fractiuni nu pot sa scape in mod continuu din fluier si, atunci cand se lovesc de al doilea zid al fluierului, formeaza un mic puls de presiune.
Acest puls determina aburul sa formeze vortexuri la iesirea din fluier. Aceste vortexuri produc unde sonore, generand sunetul specific care anunta ca ceaiul este gata.
Henrywood si Agarwal au explicat, de asemenea, motivul pentru care acest efect genereaza un fluierat, nu un alt zgomot, aratand ca mecanismul este similar cu cel dintr-o orga sau dintr-un flaut.
O frecventa specifica domina celelalte unde sonore, intrucat nota muzicala, inalta sau joasa, este determinata de marimea si de forma deschizaturii si de lungimea gatului ceainicului. Cu cat gatul este mai lung, cu atat nota va fi mai joasa.
Sursa: mediafax.ro
