Здравствуйте, дорогие мои читатели!
Эффект Лейденфро́ста — явление, довольно известное, правда, не замечаемое нами в повседневной жизни. Причина банальна – у нас нет времени и интереса замечать это.
Однако благодаря тем, кто не потерял способность видеть, интересоваться и изучать мы узнаём новое в мире, казалось бы изученном.
Мы не обращаем внимания на обыденное, привычное явление, а оказывается, оно таит в себе много интересного!
Вы можете побрызгать водой очень горячую поверхность, кастрюлю например, и, присмотревшись заметить, что капли испаряются удивительно медленно. Они держатся над поверхностью из—за того, что называется эффектом Лейденфроста-тонкий слой пара, образуется между каплями и горячей поверхностью, изолируя их от тепла и не давая им немедленно выкипеть.
Что вы с меньшей вероятностью заметите, так это то, что капли воды при этом издают периодические звуки в виде периодических ударов. Процесс испускания биений включает в себя две различные частоты. Одна составляющая-это частота самих ударов, а вторая-частота звука в каждом ударе, который испускается, когда происходит одно колебание в капле. Эксперименты проводились путём помещения капли воды на вогнутую металлическую поверхность, а биение капли фиксировалось с помощью закреплённого над каплей микрофона. Кроме того, над каплей была установлена видеокамера для записи ее колебаний. Простые аналитические методы, такие как Фурье - и Вейвлет-преобразования звуковых сигналов и обработка изображений видеозаписей падения, были использованы для получения представления о механизме процесса. Этот анализ также помог нам в изучении зависимости частот, если таковые имеются, от радиуса падения и температуры подложки.
Теперь Тану Сингла и Марко Ривера из государственного университета Морелос и Монтеррейского технологического института и высшего образования в Мексике проанализировали эти звуки, и пришли к выводу об их происхождении.
Учёные наткнулись на это явление, исследуя другие аспекты эффекта Лейденфроста. Чтобы исследовать природу этих шумов, они сделали аудио- и видеозапись поведения капель воды, помещённых на горячую вогнутую алюминиевую поверхность. Испуская звуки, капли колебались, как пульсирующие звезды, и двигались радиально внутрь и наружу. Измерив частоту колебаний капли, исследователи рассчитали частоту колебаний в слое пара под ней, используя соотношение, найденное в предыдущих исследованиях. Они определили, что эта частота парового слоя соответствует периоду биений, и поэтому они пришли к выводу, что пар, выходящий из-под капли, ответственен за создание периодических звуков.
Исследователи также обнаружили, что частота звуков, издаваемых каплей, зависит от ее размера — следуя модели органной трубы, тон которой зависит от скорости звука и длины трубы. Это означает, что механизм производства звука в капле Лейденфроста аналогичен механизму возникновения звука в духовом инструменте.
Теперь и Вы можете целенаправленно провести подобный эксперимент, и понаблюдать за каплей воды, послушать её. В конце – концов, ведь это мир вокруг нас, и это интересно!
Дорогие читатели!
Комментируйте!
Ставьте лайк, если тема заинтересовала и понравилась!
Делитесь с друзьями и, подписывайтесь, дабы не потерять канал!
Источник:
«Sounds of Leidenfrost drops».
«The Sounds of Levitating Water Droplets».
