Физики выяснили, почему при отклеивании скотч издает визжащий звук
Если вы когда-либо использовали клейкую ленту, вам, вероятно, хорошо знаком резкий скрежет, который она издает, отклеиваясь от поверхности. Как показало новое исследование, этот звук вызывает череда крошечных ударных волн, которые возникают, когда поперечные трещины на ленте, двигаясь со сверхзвуковой скоростью, достигают ее края.
Несмотря на десятилетия экспериментальных исследований, физики до сих пор не могли полностью объяснить происхождение этого интригующего акустического эффекта — «визга» скотча, отрываемого от поверхности. Раскрыть этот механизм впервые удалось команде ученых из Саудовской Аравии, Китая и Индии, статья которых опубликована в журнале Physical Review E.
Предыдущие исследования показали, что процесс отклеивания скотча происходит не равномерно, а по схеме «прилипание — срыв». Вы тянете край ленты вверх, она долю секунды остается приклеенной к поверхности, затем сила натяжения превосходит силу прилипания, и происходит резкий рывок (срыв), а дальше все повторяется снова и снова.
Исследователи подробно изучили процесс отклеивания полоски скотча от прозрачной стеклянной пластины с помощью комбинации из двух высокоскоростных видеокамер и двух микрофонов, установленных по обе стороны от ленты. Одна камера снимала через стеклянную подложку, обеспечивая вид снизу на отслаивающийся клейкий слой.
Вторая камера функционировала в режиме шлирен-съемки — метода, который позволяет увидеть мельчайшие отклонения световых лучей из-за точечных изменений плотности воздуха. Шлирен-съемка показала, что в воздухе рядом с клейкой лентой распространяются крошечные ударные волны.
Когда ученые синхронизировали изображения с камер и записи с микрофонов, они смогли детально разобраться в том, что происходит при отрывании скотча от поверхности.
Исследователи выяснили, что когда свободный конец ленты тянут вверх, на небольшом расстоянии от границы между отслоенной и неотслоенной областями образуется узкая поперечная трещина.
В фазе срыва конец этой трещины продвигается к боковому краю ленты со скоростью, превышающей скорость распространения звука в окружающем воздухе. Скорость, с которой «бежит» трещина по клеевому слою, может достигать 600 метров в секунду. Для сравнения, скорость звука в воздухе при комнатной температуре составляет 343 метра в секунду.
Когда кончик трещины достигает края ленты, в воздух вырывается ударная волна. Это происходит потому, что процесс идет слишком быстро для того, чтобы воздух успевал заполнять микроскопические вакуумные пузырьки, которые образуются при движении конца трещины по клеевому слою. Когда эти крошечные области вакуума достигают края, они резко схлопываются, и запускается ударная волна.
Почти сразу чуть выше по ленте начинает формироваться новая трещина, и циклы «прилипания — срыва» повторяются до тех пор, пока не полоска не отклеится.
Поскольку эти циклы сменяют друг друга с чрезвычайно высокой скоростью, эксперимент показал, что визг, который мы слышим, на самом деле представляет собой звуковые колебания от идущих одна за другой ударных волн. Они следуют друг за другом слишком быстро, чтобы наши уши могли различить их по отдельности, сливаясь в один непрерывный скрежещущий звук.
Telegram 
Дзен 
VK Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Археологи, проводящие раскопки древнего города Адрамиттейон в Западной Турции, обнаружили богатую римскую виллу II-III веков нашей эры. Украшающая виллу мозаика включает в себя неожиданно личный элемент жизни владельцев — изображения домашних питомцев с надписями, указывающими их имена.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Телескоп «Роман» в несколько раз превосходит любого из своих американских предшественников по числу мегапикселей в матрице и будет отправлять на Землю больше данных, чем любой другой космический телескоп из когда-либо созданных. С его помощью астрономы надеются и прояснить природу темной энергии и материи, и найти немало новых экзопланет — в особенности планет-бродяг
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии