Каждый, кто хоть раз заклеивал коробку, знает этот неприятный звук: стоит потянуть клейкую ленту, и воздух буквально режет резкий скрип. Долгое время считалось, что шум скотча возникает из-за обычного трения. Но теперь физики предложили другое объяснение: на самом деле источник звука — это тысячи микроскопических ударных волн, пишет Наука.

Новое исследование показало, что при отклеивании клейкой ленты слой клея отрывается не плавно, а рывками. В эти моменты по поверхности проходят крошечные трещины, которые движутся со скоростью от 450 до 600 метров в секунду. Это выше скорости звука в воздухе, которая составляет около 343 метров в секунду.

Именно поэтому, как выяснили учёные, скрип скотча связан не просто с механическим трением. Когда трещина в клеевом слое движется быстрее звука, за ней образуется область пониженного давления — своего рода микроскопическая пустота. Когда она доходит до края ленты и сталкивается с обычным воздухом, происходит резкое схлопывание. В этот момент возникает импульс давления, который и слышит человек.

Если бы такой импульс возникал один раз, он звучал бы как короткий щелчок. Но при быстром разматывании рулона всё происходит иначе: такие микровзрывы повторяются до 37 000 раз в секунду. Ухо не различает их по отдельности, и поэтому мы слышим сплошной высокий визг. Так физики и объяснили, почему скотч издаёт неприятный звук.

Чтобы подтвердить свою версию, исследователи использовали сверхскоростные камеры, снимающие до двух миллионов кадров в секунду, а также метод шлирен-съёмки, который позволяет видеть изменения плотности воздуха. Наблюдения показали: звуковой импульс появляется ровно в тот момент, когда конец трещины выходит к открытому воздуху у края ленты.

Открытие интересно не только с точки зрения науки. Оно может пригодиться и на практике. Если инженеры смогут изменить поведение трещин в клеевом слое или форму края ленты, то в будущем может появиться тихий скотч. Это особенно важно для складов, упаковочных линий и производств, где постоянный шум от разматываемой ленты становится источником раздражения и стресса.

Так что привычный шум клейкой ленты оказался куда сложнее, чем казалось. За обычным звуком, который каждый день слышат миллионы людей, скрывается целая серия сверхзвуковых микровзрывов.

Татьяна Вахнован

Читайте также:

• Исследование: запрет телефонов в школах не решает всех проблем
• Психологи выяснили, как лучше рассказывать о себе в приложениях для знакомств