Qué causa el sonido de un grifo que gotea y cómo se detiene

Al día siguiente, Agarwal discutió el asunto con su amigo y otro académico, y todos se sorprendieron: no sabían qué causaba realmente el sonido. Quizás piense que estos científicos han perdido facultades por el insomnio -pues qué va a ser: la gota que choca contra la superficie líquida en el balde-, pero el asunto es mucho más rebuscado de lo que puede parecer a primera vista. A pesar del hecho de que los seres humanos han estado despiertos por el sonido de un grifo que gotea o de un techo con goteras durante generaciones, la fuente exacta del sonido no se conocía hasta ahora.

Movidos por la curiosidad científica y por el deseo de acabar con tan irritante suplicio, Agarwal y su equipo se pusieron manos a la obra y, por fin, resolvieron el enigma detrás de uno de los sonidos domésticos más reconocibles y molestos . Y, lo que es más importante, también identificaron una solución simple para detenerlo , que la mayoría de nosotros ya tenemos en nuestras cocinas.

Utilizando cámaras de velocidad ultra alta y modernas técnicas de captura de audio, los investigadores descubrieron que el sonido «plink, plink» producido por una gota de agua no es causado por la gotita en sí, sino por la oscilación de una pequeña burbuja de aire atrapada debajo de la superficie del agua . La burbuja obliga a la superficie del agua a vibrar, actuando como un pistón para impulsar el sonido del aire.

Además, los investigadores encontraron que cambiar la tensión superficial de la superficie, por ejemplo, al agregar jabón para lavar platos, puede detener el sonido . Los resultados, que pueden evitar más de un ataque de nervios, se publican en la revista Scientific Reports.

Las gotas de agua han sido una fuente de curiosidad científica durante más de un siglo: las primeras fotografías de los impactos por caída se publicaron en 1908, y los científicos han estado tratando de averiguar la fuente del sonido desde entonces.

La mecánica de fluidos de una gota de agua que golpea una superficie líquida es bien conocida: cuando la gota choca contra la superficie, causa la formación de una cavidad, que retrocede rápidamente debido a la tensión superficial del líquido, lo que da como resultado una columna ascendente de líquido. Como la cavidad retrocede tan rápido después del impacto de la gota, provoca que una pequeña burbuja de aire quede atrapada bajo el agua.

Estudios previos han postulado que el sonido «plink» es causado por el impacto mismo, la resonancia de la cavidad o el campo de sonido submarino que se propaga a través de la superficie del agua, pero no han podido confirmar esto experimentalmente.

En su experimento, los investigadores de Cambridge encontraron que, de manera un tanto intuitiva, la salpicadura inicial, la formación de la cavidad y el chorro de líquido son todos silenciosos. La fuente del sonido es la burbuja de aire atrapada.

«Utilizando cámaras de alta velocidad y micrófonos de alta sensibilidad, pudimos observar directamente la oscilación de la burbuja de aire por primera vez, mostrando que esta es el factor clave tanto para el sonido subacuático como para el distintivo 'plink'», dice el equipo. Para que el «plink» sea significativo, la burbuja de aire atrapada debe estar cerca del fondo de la cavidad causada por el impacto de la caída.

Según los investigadores, si bien el estudio fue impulsado por la curiosidad, los resultados podrían usarse para desarrollar formas más eficientes de medir el goteo o para desarrollar un sonido sintetizado convincente para las gotas de agua en juegos o películas, algo que aún no se ha logrado.