19 жовтня 2013, субота, 00:51 1985

Фізики виміряли швидкість звуку в піні для гоління

Фото: Juliette Pierre et al., The European Physical Journal E, 2013

Поділитись:
Скопійовано

Для вивчення акустичних властивостей піни вчені використовували довгу металеву трубу.

Французькі фізики вивчили поширення звуку в рідких водяних пінах. Дослідження довело, що, на відміну від щільності матеріалу, середній розмір бульбашок у піні абсолютно не впливає на швидкість акустичних хвиль. Дослідження опубліковано в The European Physical Journal E, коротко його зміст наводить видавництво Springer.

Для вивчення акустичних властивостей піни вчені використовували довгу металеву трубу. Виміри проводилися в діапазоні від 500 герц до 6 кілогерц.

Звук в піні дуже сповільнюється - його швидкість становить від 20 до 60 метрів на секунду. При цьому і в повітрі, і у воді, з яких, власне, і складається піна, швидкість акустичних хвиль набагато вища: 340 і 1500 метрів на секунду відповідно.

Конкретне значення швидкості обернено залежить від щільності матеріалу. Іншими словами, що більше в піні води, то швидкість звуку в ній нижча, принаймні в тому акустичному діапазоні, який досліджували вчені. З піни подібної структури, але різного складу рекордсменом за швидкістю несподівано виявилася піна для гоління (60 метрів на секунду).

Піна як об'єкт дослідження цікавить не тільки фізиків, а й математиків. Геометричні властивості піни є предметом завдання Кельвіна - знайти форму фігур мінімальної поверхні, які можуть повністю заповнити простір. Про наближення до вирішення «найбільш обговорюваною математичної проблеми століття» можна прочитати тут.