Stručně řečeno, zvuk produkovaný proudící vodou, například v peřejích, je způsoben kombinací vzduchových bublin a turbulencí. Bubliny jsou buzeny turbulentním prouděním a rezonují a vytvářejí zvukové vlny, které se přenášejí do vzduchu. Turbulence je na druhé straně kaskáda viskózních vírů, které generují malé tlakové vlny. Hluk, který slyšíme, je výsledkem toho, že náš mozek zpracovává tyto tlakové vlny, které mají různou sílu a frekvenci v důsledku mnoha různých měřítek v turbulentním proudění. To je důvod, proč je zvuk tekoucí vody často popisován jako „bílý šum“. Navíc ke zvuku přispívá i praskání malých bublinek v lámající se vlně. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení, zvuk není způsoben molekulami
Richard DiMaria
Co vlastně způsobilo zvuk vydávaný řítící se vodou například v peřejích. Narážejí na sebe molekuly? Nebo něco jiného?
- „Náhlá smrt“ kvantových fluktuací popírá současné teorie supravodivosti
- Vědci využívají teplo k vytváření transformací mezi skyrmiony a antiskyrmiony
- Použití „Kerrových solitonů“ ke zvýšení výkonu transmisních elektronových mikroskopů
hutchphd
Vědecký poradce
Pomocník pro domácí úkoly
Vítejte. Myslím, že je to skvělá otázka a nechám na odbornících, aby adekvátně odpověděli. Existuje mnoho zajímavé fyziky ke zkoumání.
Co já vím, že turbulentní voda obsahuje velkou směs rychlostí a směrů proudění produkujících širokou škálu zvukových tónů (frekvencí). Tyto docela dobře pokrývají rozsah našeho sluchu a vytvářejí „bílý“ šum, který člověk slyší. (Bílá znamená stejnou směs všech frekvencí zvuku)
Líbí se mu Richard DiMaria
BWV
V žádném případě se neblížím odborníkovi, ale také mě zajímalo, jak byly zvuky syntetizovány a zjistil jsem toto:
Je vyvinuta fyzikálně založená metodologie kapalné zvukové syntézy. Základním mechanismem pro tvorbu zvuků kapaliny je akustická emise bublin. Po přezkoumání fyziky vibrujících bublin, jak je relevantní pro audio syntézu, byl vyvinut a ověřen pomocí malé uživatelské studie zvukový model pro izolované jednotlivé bubliny. Stochastický model pro interaktivní syntézu komplexních kapalných zvuků v reálném čase, jako jsou proudy, linoucí se voda, řeky, déšť a tříštící se vlny, je založen na syntéze zvuků jednotlivých bublin. Je ukázáno, jak lze tímto způsobem syntetizovat realistické komplexní vysokorozměrné zvukové prostory.
Líbí se mu Richard DiMaria
Arjan82
No, na toto téma jsou plné regály. Ale přinejmenším existují dva důležité mechanismy, oba již zmíněné. Jedním z nich jsou vzduchové (plynové) bubliny. Ty jsou opouštěny (turbulentním) prouděním a rezonují, deformují se atd. To vytváří zvukové vlny ve vodě, které se přenášejí do vzduchu, nebo pokud jste na lodi, vzrušují trup, který opět vystupuje ze vzduchu na druhé straně. .
Druhým jsou skutečně turbulence. Turbulence jsou ve skutečnosti jen malé výkyvy tlaku (a rychlosti a případně hustoty, což může vypadat úžasně). Ty mohou vzrušovat okolní tekutinu a tak vyzařovat pryč, což je skutečně hluk. To je obvykle mnohem nižší objem.
Typický „šplouchající“ zvuk vody je ve skutečnosti spíše interakcí volné hladiny (vody) se vzduchem. Voda neustále uzavírá vzduch a uvolňuje jej, což také vytváří hluk.
Líbí se mu Richard DiMaria a hutchphd
boneh3ad
Vědecký poradce
Zlatý člen
Zvukové vlny se mezi vodou a okolním vzduchem nepřenášejí efektivně, takže jakýkoli zvuk vytvořený zde zmíněnými bublinami bude pravděpodobně neslyšitelný. Akustická impedance (##rho c##) vzduchu je o tolik menší než u vody, že rozhraní je téměř dokonalým reflektorem pro akustickou energii. Nějaká energie uniká, ale je velmi, velmi malá.
Turbulence ve skutečnosti nejsou jen kolísání tlaku (et al.). Je to kaskáda viskózních vírů, která začíná na relativně velkých délkách a přenáší energii dolů do stále menších měřítek, dokud není rozptýlena. To se často měří jako kolísání tlaku, rychlosti, hustoty atd. V konečném důsledku však můžete mít kolísání v kterékoli z těchto věcí a přesto nebudete turbulentní. Prudká voda je často (obvykle?) turbulentní, to je pravda, ale důležité je zde mnoho různorodých měřítek, nikoli kolísání.
Hluk, který slyšíte, je přesně to, jak váš mozek zpracovává malé tlakové vlny, neboli zvukové vlny. Ty vznikají, když voda interaguje s jinými předměty nebo sama se sebou (tj. šplouchá o kameny a voda šplouchá zpět do další vody), čímž dochází k vytlačování vzduchu a generování malých tlakových vln, které můžete slyšet. Obecně to zní jako bílý (ish) šum kvůli všem nesourodým měřítkům, které jsou vlastní turbulentním tokům, což znamená tlakové vlny mnoha různých sil a vlnových délek/frekvencí. Pokud slyšíte hluk z laminárního proudění vody, je obvykle podstatně tišší a méně výrazně „bílý šum“.
