Fyzici přišli na to, jak nalévat čaj do hrnku co nejtišeji. Kupodivu to může být k něčemu dobré | Ilustrace: AI DALL-E

Ilustrace: AI DALL-E

Fyzici přišli na to, jak nalévat čaj do hrnku co nejtišeji. Kupodivu to může být k něčemu dobré

Vědci se zabývají celou řadou otázek, leckdy i takových, které by běžného člověka patrně nikdy nenapadlo řešit. Jedním z takových objevů je skutečnost, že hlasitost zvuku při nalévání vody do hrnku lze snížit změnou výšky nalévání nebo průměru hrdla konvice. Fyzikové ale zjistili, že změna pouze jednoho z těchto prvků nikdy nezajistí úplné ztišení, informuje web New Scientist.

Klíčem k velmi tichému nalévání vody z konvice je nejen držet hrdlo blízko šálku, ale také vytvořit dokonale plynulý proud tekutiny.

Mouad Boudina ze Soulské národní univerzity v Jižní Koreji pije čaj každé ráno. Opakované nalévání čaje do šálku z tradiční konvičky z jeho rodného města v Maroku ho přimělo k zamyšlení, co způsobuje, že je tento proces hlučný. Aby to zjistil, experimentoval se svými kolegy s naléváním vody v laboratoři.

Naplnili akrylátový válec vodou z trysky umístěné nad ním, přičemž celý proces zaznamenávali vysokorychlostní kamerou na vnější straně a podvodním mikrofonem uvnitř válce. Po vyzkoušení trysek s různými průměry a umístěných v různých výškách nad válcem dospěli vědci k závěru, že změna jedné z těchto proměnných nestačí k tomu, aby byl proces tichý. Jako nejdůležitější faktor se ukázala plynulost proudu kapaliny.

Rozhodující je jedna třetina výšky

Boudina zdůrazňuje, že je rozšířeným omylem, že stačí držet konvici velmi blízko šálku, aby bylo nalévání tiché. Hluk totiž vzniká vždy, když nalévaná tekutina vytvoří ve vodě v částečně naplněném šálku „důlky“. Tento proces je obzvláště výrazný, když je proud čaje nerovnoměrný, což vede k tomu, že se v šálku vytvářejí vzduchové kapsy, které pak při svém kolapsu uvolňují hluk.

Vědci při pokusech zjistili, že v určité výšce se proud vody rozpadne na kapky. Když se však voda nalévá z nejvýše jedné třetiny této výšky, proud vody se utiší. Tato výška však závisela na průměru, tvaru a hladkosti hrdla. V případě čaje by byla u každé konvice jiná.

„Experimentálně zkoumáme amplitudu běžného zvuku, který slyšíme při nalévání vody, čaje nebo kávy do naplněné nádoby. Pomocí proudů vody z kruhových trysek jsme zjistili, že nalévání je slyšitelné, pokud je vzdálenost trysky od povrchu větší než jedna třetina délky rozpadu proudu.“ napsali vědci v abstraktu své práce.

A komu to prospěje?

Ač se celý tento výzkum může zdát poněkud bizarní, Michael Buckingham z Kalifornské univerzity v San Diegu říká, že by toto zkoumání propojení zvuku a proudění tekutin nakonec mohlo vést k novým metodám monitorování průtoku krve nebo určení pohybu vody a jiných tekutin ve vodovodním potrubí pouhým poslechem.

Podle Douga Jamese ze Stanfordovy univerzity v Kalifornii by tyto experimenty mohly také pomoci vyhodnotit, jak realistické jsou zvuky vody generované na počítačích pro filmy, virtuální prostředí nebo simulace průmyslových procesů. „Mohli bychom virtuálně nalít trochu vody a zjistit, zda se syntetizovaný zvuk mění s výškou nebo průměrem trysky tak, aby odpovídal,“ říká.

Výsledky vědeckého bádání byly publikovány v odborném vědeckém časopise Physical Review Fluid, který se zaměřuje na výzkum v oblasti tekutin. Tento časopis je součástí renomované série Physical Review, která zahrnuje několik dalších časopisů zaměřených na různé oblasti fyziky.

Určitě si přečtěte

Články odjinud