Onderzoekers weten eindelijk waar het geluid van een druppende kraan vandaan komt. Een trillend luchtbelletje blijkt de boosdoener.
*Plink, ploink, plink* Knettergek kun je worden van het geluid van vallende waterdruppels. Zo ook Anurag Agarwal van de University of Cambridge tijdens een bezoek aan een vriend, wiens dak lekte. ‘Terwijl ik wakker werd gehouden door het geluid van druppels water die in een emmer vielen, begon ik erover na te denken’, zegt hij.
Maar wat dat irritante geluid precies veroorzaakte, kon hij niet bedenken. En ook de collega’s met wie hij het vraagstuk de volgende dag besprak, wisten tot hun eigen verbazing niet waar het geluid vandaan komt. Dus besloot de Engelse wetenschapper op onderzoek uit te gaan.
Ingevangen luchtbel
Gewapend met een moderne hogesnelheidscamera en microfoon analyseerden hij met twee collega’s druppels die op een wateroppervlak vielen. Tegen alle verwachtingen in werd het geluid niet veroorzaakt op het moment dat de druppel het wateroppervlak raakt of door het opspatten van het water daarna. Het geluid bleek te ontstaan door de trilling van een kleine, ingevangen luchtbel onder water.
Wat er precies gebeurt als een druppel in een wasbak of emmer met water valt, is al langer bekend. Eerst raakt de druppel het oppervlak waardoor er een holte ontstaat in het water. Vervolgens schiet het water in de holte razendsnel weer terug omhoog, als het vel van een trampoline. Dit komt door de oppervlaktespanning van de vloeistof. Dat terugschieten gaat zo snel dat er in het water onder de holte een luchtbelletje ingevangen raakt.
Trillend water
De trilling van dat luchtbelletje zet het wateroppervlak erboven in beweging. Dat werkt als een soort trommelvel waardoor het ‘plink’-geluid ontstaat. Dit toonden de onderzoekers aan met de hogesnelheidscamera en microfoon. Daarmee lieten ze zien dat de vibratie van het wateroppervlak samenvalt met het moment dat je het geluid hoort en dat de frequentie van watertrilling en geluid hetzelfde zijn.
Zodra ze de oorzaak achterhaald hadden, gingen de onderzoekers opzoek naar een oplossing. Ze bedachten een huis-, tuin- en keukentechniek om het ‘plink’-geluid te voorkomen. ‘Door afwasmiddel aan het water toe te voegen, verlaag je de oppervlaktespanning van water’, zegt Agarwal. Die oppervlaktespanning is de reden dat het luchtbelletje vormt. En zonder luchtbel maakt het druppelen geen geluid.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: