Tleskání – gesto, které nás provází od dětství až po stáří –, je na první pohled banální. Jenže ve skutečnosti se za ním skrývá překvapivě složitá fyzika, která zaměstnala vědce z Cornellovy univerzity a jejich kolegy. Nejnovější výzkum definitivně vyvrací starou představu, že zvuk tlesknutí vzniká prostým nárazem kůže o kůži. Ve skutečnosti je klíčovým prvkem stlačený vzduch, který při srážce dlaní uniká úzkým otvorem mezi palcem a ukazováčkem.
Když tleskneme, vytvoříme mezi dlaněmi dutinu, jejíž velikost a tvar určují výsledný tón. Odborně řečeno se ruce chovají jako tzv. Helmholtzův rezonátor. Jde tedy o stejný princip, který dává zvuk prázdné láhvi, když do ní fouknete. Vzduchová dutina představuje „rezonanční komoru“, otvor mezi palcem a ukazováčkem pak „krk rezonátoru“. Při nárazu dlaní se vzduch prudce stlačí a vystřelí ven rychlostí až 90 m/s, což je dost na to, aby proudění bylo turbulentní. Právě tento proud vzduchu rozvibruje okolní vzduch a vznikne slyšitelný zvuk.
Výška tónu a síla zvuku tlesknutí závisí na konfiguraci rukou. Sevřené dlaně vytvářejí větší dutinu a produkují hlubší tón, zatímco ploché dlaně nebo tleskání prsty o dlaň generují vyšší frekvence. Klíčem je kombinace tří parametrů: objemu dutiny, průřezu otvoru mezi prsty a jeho délce.
Zvuk tleskání ovlivňuje řada parametrů
Některá tlesknutí dokonce kombinují dva zvukové mechanismy najednou: hlavní rezonanci dutiny a vedlejší tón, který vzniká v mezerách mezi prsty, jež se chovají jako otevřené trubice, podobně jako píšťaly varhan. Podle studie má tento tón vyšší frekvenci (okolo 1300 Hz) a liší se mezi jednotlivci.
Schéma rukou a přístrojů použitých k měření zvuku tlesknutí
Hlasitost přímo ovlivňuje rychlost tlesknutí. Čím rychleji ruce srazíte, tím větší přetlak v dutině vznikne a tím hlasitější bude výsledný zvuk. Vědci dokonce stanovili kvadratický vztah mezi rychlostí tlesknutí a maximálním dosaženým přetlakem – tedy pokud tlesknete dvakrát rychleji, přetlak (a tím i hlasitost) naroste čtyřnásobně.
Měkkost a elasticita rukou pak rozhodují o tom, jak rychle zvuk utichne. Například měkčí tkáně dlaní pohltí větší část energie zvuku, takže výsledné tlesknutí působí tišeji a rychleji zaniká. Lidské ruce tlumí rezonanci daleko rychleji než pevné rezonátory (např. lahve nebo píšťaly).
A komu to prospěje?
Zásadním poznatkem je, že tleskání není statický jev, ale dynamická souhra čtyř procesů: pohybu vzduchu, generování zvuku, nárůstu tlaku a deformace měkkých tkání. Právě tato dynamika vysvětluje, proč je zvuk tlesknutí tak krátký a ostrý. Zatímco u hudebních nástrojů s pevnými stěnami může rezonance znít dlouhé sekundy, lidské ruce energii rychle pohltí a zvuk „useknou“.
Výzkum má i praktické důsledky. Lepší pochopení fyziky tleskání může zlepšit akustická měření v architektuře, obohatit hudební a jazykovou výuku nebo pomoci při vývoji algoritmů pro rozpoznávání osob podle zvuku tlesknutí. Každý člověk má totiž svým tvarem rukou, technikou a měkkostí kůže unikátní „akustický podpis“ – a právě ten může být v budoucnu využit k biometrické identifikaci, podobně jako otisk prstu.
Tleskání je tedy malá symfonie fyziky, kterou máme doslova v rukou. Každý potlesk je miniaturní experiment z oblasti akustiky, dynamiky tekutin a biomechaniky. Až příště zatleskáte, vzpomeňte si, že vaše dlaně se na okamžik proměnily v hudební nástroj, jehož zvuk je výsledkem tisíciletí evoluce.