Svelato il mistero che rende così fastidiose le gocce d’acqua che cadono dal rubinetto

Il rumore prodotto dalle gocce di un rubinetto che perde è dovuto all'oscillazione di una piccola bolla d'aria che si forma al di sotto delle gocce stesse al momento dell'impatto, che spinge la superficie dell'acqua a vibrare e a liberare il suono nell'aria. A risolvere questo curioso enigma, cui gli scienziati davano la caccia da oltre cento anni, una squadra di studiosi britannici del Dipartimento di ingegneria dell'Università di Cambridge. I ricercatori hanno inoltre scoperto che modificando la tensione superficiale dell'acqua dove cadono le gocce, ad esempio inserendo del detersivo per piatti, è possibile eliminare il fastidioso suono.

L'idea della ricerca è partita quando il dottor Anurag Agarwal, direttore dell'Acoustics Lab e docente presso l'autorevole Emmanuel College, è andato a trovare un amico ed è rimasto sveglio tutta la notte a causa di una perdita di gocce d'acqua dal soffitto, che veniva ‘tenuta a bada' con un secchio posizionato sul pavimento. Infastidito dal rumore e conscio del fatto che ancora non vi fosse una spiegazione scientifica del fenomeno, ha messo in piedi un piccolo team e ha cominciato ad analizzarlo in laboratorio con strumenti avanzati, come telecamere ad altissima velocità e microfoni.

La teoria più accreditata sull'inconfondibile suono di un rubinetto che gocciola è legata alla ben nota meccanica dei fluidi. In parole semplici, quando la goccia colpisce la superficie, genera una piccola cavità che si ritira rapidamente a causa della tensione superficiale del liquido, e che a sua volta produce una minuscola bolla d'aria. Il caratteristico “plink” potrebbe essere causato da tre variabili: la goccia che colpisce la superficie; la risonanza all'interno della cavità e la propagazione del suono subacqueo della goccia che si ‘immerge' e si diffonde nella superficie. La diffusione del suono subacqueo era sino ad oggi considerata la teoria privilegiata. In realtà Agarwal e colleghi hanno dimostrato che il suono è prodotto dalla bolla d'aria.

“Usando telecamere ad alta velocità e microfoni ad alta sensibilità – ha sottolineato Samuel Phillips, uno degli autori dello studio – siamo stati in grado di osservare direttamente l'oscillazione della bolla d'aria per la prima volta, dimostrando che la bolla d'aria è il driver chiave sia per il suono subacqueo, sia per il caratteristico suono aereo”. “Tuttavia – ha aggiunto lo studioso – il suono aereo non è semplicemente il campo sonoro subacqueo che si diffonde in superficie, come si era pensato in precedenza”. Sarebbe infatti l'oscillazione della bolla d'aria a diffondere vibrazioni sulla superficie dell'acqua; la bolla, che deve formarsi nella parte bassa della cavità sotto la goccia, agisce come un pistone e produce le onde sonore.

Gli studiosi indicano che grazie a questa ricerca sarà possibile sintetizzare il suono delle gocce con maggiore precisione per le produzioni multimediali (film e videogiochi). I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature.

[Credit: traphitho]