Wetenschap vindt oplossing voor irritant geluid van druppelende kraan
Het staat in de top 10 van de meest irritante geluiden: een lekkend dak of een druppelende keukenkraan. Hoewel het een eeuwenoude kwelling is, hebben fysici nu pas achterhaald wat precies de herrie veroorzaakt: de druppel die splasht, of is er meer?
Toen de Britse fysicus Anurag Agarwal bij een collega logeerde en wakker werd gehouden door het gedrup in een pannetje op zolder, besloten ze de vraag wetenschappelijk aan te pakken. Ze maakten een laboratoriumopstelling, mét ultrasnelle camera.
Die liet zien hoe complex die alledaagse ergernis was. De vallende druppel veroorzaakt niet alleen golfjes, zoals een steen in een vijver, maar ook een holte die zich weer snel wil sluiten. Terwijl het water opspat, wordt onder de holte een luchtbel ingevangen. Tachtig jaar geleden had de Utrechtse natuurkundige Marcel Minnaert al gesuggereerd dat die luchtbel het geluid maakte.
Afwasmiddel
Agarwal zag (en hoorde) dat Minnaert gelijk had: de druppel zelf valt zonder geluid op het water. Ook het daaropvolgende gespetter gebeurt in stilte. En door alle waterbewegingen gaat de luchtbel vibreren. Maar het is niet deze trilling zelf die het geluid maakt. Agarwal schrijft in het vakblad Nature dat de luchtbel het wateroppervlak boven zich in trilling brengt. Dat werkt als het membraan van een luidspreker waardoor het geluid zich door de ruimte kan verspreiden.
Met een roerstaafje kon Agarwal voorkomen dat er een luchtbel ontstond. Als hij dat deed, bleef het stil, en zo bewees hij zijn stelling. Maar hij verzon ook een tweede manier om het gedruppel stil te houden. De luchtbel wordt gevormd door de krachtige oppervlaktespanning die de holte wil sluiten. Met één druppel afwasmiddel was die spanning weg, en dus ook het irritante geluid.