Ученые из Кембриджского института разобрались с процессом звукообразования в свистке кипящего чайника. Статья ученых появилась в журнальчике Physics Of Fluids. Короткое изложение работы приводится на веб-сайте института. По словам ученых, таким макаром им удалось решить 100-летнюю физическую делему, поставленную в «Теории звука» Джона Уильяма Стретта, известного как Лорд Рэлей.

В рамках исследования ученых заинтересовывал ток в камере, представляющей собой широкий цилиндр с дырками в основаниях. Исследователи провели серию тестов (в общей трудности работа заняла четыре года), после этого выстроили две модели, описывающие появление звука. Эти модели применимы для различных чисел Рейнольдса Re - одна для Re 2000.

При всем этом тон определяется физическими чертами самого свистка.Если скорость тока выше порогового значения, то звук появляется совсем по-другому. Ток пара, проходя через первую дырку свистка испытывает возмущение.

Как оказывается, при скорости ниже критичной, источником звука являются колебания застрявшего меж 2-мя пластинами воздуха. Схожий механизм, по словам ученых, отвечает за появление звука в бутылке, в которую дуют в горлышко (соответственная математическая модель именуется резонатором Гельмгольца). Приметным фактом будет то, что в довольно широком спектре скоростей тональность возникающего звука постоянна.Числа Рейнольдса являются принципиальной безразмерной чертой тока. В данной определенной задачке числа зависят от физических параметров воды либо газа, формы и параметров свистка и иных причин. Но, если ограничиться паром и свистком определенной формы, то с большой толикой достоверности можно считать, что числа Рейнольдса зависят от скорости тока.

В силу собственной непостоянности он начинает распадаться на отдельные куски так же, как распадается на отдельные капли струя воды из садового шланга. Каждый таковой кусок ударяет по 2-ой стене свистка, вызывая ее колебания.

Эти колебания, в свою очередь приводят к образованию паровых воронок. Конкретно эти воронки и являются источником звуковых волн. Броско, что в таком случае также есть одна доминирующая частота. 1-ый механизм, по словам ученых, отвечает за свист закипающего чайника, а 2-ой - за свист уже кипящего.

По словам исследователей, невзирая на кажущуюся несерьезность их работы, она может отыскать самое обширное применение. Модель свистка, которую использовали физики, подходит для описания огромного количества реальных физических процессов - к примеру, звуки в водопроводных трубах, вентиляционной системе, авто глушителях, фенах и иных. Новые результаты могут посодействовать избавиться от противных звуков.