เสียงน้ำหยดติ๋ง ๆ ลงภาชนะรองรับเมื่อก๊อกน้ำชำรุดหรือหลังคารั่วในยามดึกสงัด สร้างความรำคาญใจให้คนที่กำลังจะหลับจะนอนอยู่ไม่น้อย
แต่ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยีใหม่ด้านฟิสิกส์ของเสียง จนค้นพบสาเหตุที่แท้จริงของเรื่องนี้แล้ว รวมทั้งพบวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายดายอย่างคาดไม่ถึง ในระหว่างที่ยังไม่มีเวลามาซ่อมก๊อกน้ำหรืออุดรูรั่วบนหลังคา
ทีมนักฟิสิกส์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของสหราชอาณาจักร ตีพิมพ์ผลการศึกษาล่าสุดลงในวารสาร Scientific Reports โดยระบุว่าการที่น้ำหยดลงมามีเสียงดังนั้น เสียงดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นจากตัวหยดน้ำเอง แต่เกิดจากการสั่นของฟองอากาศใต้ผิวน้ำในภาชนะรองรับ
ทีมผู้วิจัยใช้กล้องจับภาพความเร็วสูงเป็นพิเศษบันทึกภาพน้ำหยดลงภาชนะ และใช้ไมโครโฟนความไวสูงบันทึกคลื่นเสียงใต้น้ำที่เกิดขึ้น ขณะหยดน้ำตกกระทบผิวน้ำขังในภาชนะรองรับ
เสียงดังจากการเดินเรือทำแมวน้ำหูดับชั่วคราวได้
นักฟิสิกส์สร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบ
เมื่อนำผลที่ได้มาวิเคราะห์ พบว่าช่วงที่หยดน้ำตกกระทบผิวน้ำขังนั้นเงียบสนิทไม่มีเสียงแต่อย่างใด
แต่แรงตกกระทบทำให้เกิดหลุมที่ผิวน้ำขึ้นชั่วขณะ ก่อนที่ผิวน้ำจะหดตัวกลับเป็นแท่งสูงอย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงตึงผิว ชั่วขณะนี้เองที่ทำให้มีฟองอากาศเกิดขึ้น และการสั่นของฟองอากาศบริเวณก้นหลุมทำหน้าที่เสมือนเป็นลูกสูบดันคลื่นเสียงให้ส่งผ่านไปในอากาศได้
กลไกการเกิดเสียงของหยดน้ำที่ค้นพบใหม่นี้ นับว่าต่างจากความรู้ทางกลศาสตร์ของไหลเดิม ที่เชื่อว่าเสียงน้ำหยดติ๋ง ๆ เกิดจากตัวหยดน้ำเองและคลื่นเสียงแผ่ผ่านตัวกลางในน้ำมาสู่อากาศจนเข้าหูของมนุษย์โดยตรง
ดร. อานูรัก อาการ์วัล ผู้นำทีมวิจัยบอกว่า เมื่อทราบถึงสาเหตุที่แท้จริงของเสียงหยดน้ำแล้ว วิธีแก้ให้เสียงเงียบลงจึงทำได้ง่าย ๆ ด้วยการปรับเปลี่ยนสภาพแรงตึงผิวของน้ำ โดยอาจผสมน้ำยาล้างจานหรือสบู่ลงไปในน้ำที่ขังในภาชนะรองรับเท่านั้น
ความรู้ที่ได้จากการวิจัยครั้งนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านอื่น เช่นการตรวจวัดปริมาณน้ำฝนให้แม่นยำขึ้น หรือใช้สังเคราะห์เสียงของหยดน้ำที่เหมือนจริงเพื่อใช้ในการถ่ายทำภาพยนตร์
ขอขอบคุณที่มา: บีบีซีไทย - BBC Thai
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น