Фізики нарешті розкрили секрет, чому клейка стрічка «кричить» під час відклеювання

Чому скотч кричить: наукове пояснення звуку при знятті

Існують речі в житті, які багато людей просто не ставлять під сумнів. Вода змочує, гравітація тягне, а скотч видає звук, коли його зривають. На відміну від складнощів гравітації, крики скотчу нарешті отримали наукове пояснення.

Вчені досліджують звуки скотчу

Команда фізиків на чолі з Ер Цян Лі з Університету науки і технологій Китаю використала надшвидкісні камери та чутливі мікрофони, щоб зафіксувати процес зняття звичайного прозорого скотчу з скла. Виявилося, що звук, який ми чуємо, насправді є результатом малих шокових хвиль, які виникають, коли супершвидкі тріщини в адгезивному шарі скотчу досягають його країв.

Технічні деталі звуку скотчу

Звук, який ми чує, насправді є маленькими звуковими “бумами”. Це відбувається завдяки тому, що тріщини рухаються на швидкостях від 250 до 600 метрів на секунду, що перевищує швидкість звуку в повітрі, яка складає приблизно 342 метри на секунду. Це означає, що деякі тріщини рухаються зі швидкістю, що наближається до двох швидкостей звуку.

Процес зняття скотчу

Коли ви знімаєте скотч, він не просто зривається в один плавний рух, а виконує хаотичний рух, який фізики називають “клеїти-ковзати”. Під час кожної фази ковзання щось драматичне відбувається всередині адгезиву на мікроскопічному рівні. Скотч рветься в вузьких смугах, які швидко переміщуються з одного краю до іншого. Ці тріщини називаються поперечними тріщинами, і саме вони є ключем до того, чому скотч “крикливий”.

Експериментальні дані

Команда записала процес зняття скотчу за допомогою двох мікрофонів та двох надшвидкісних камер, одна з яких була спрямована на нижню сторону скотчу, а інша – зверху, щоб зафіксувати порушення в навколишньому повітрі за допомогою системи шлірен-іміджінгу.

Висновки дослідження

В результаті дослідження, дослідники підтвердили, що кожна шокова хвиля виникає на краю тріщини, а не вздовж її довжини. “Еластичні хвилі, що рухаються в відокремленому скотчі, також можуть створювати звук”, – підсумували дослідники, “але наші результати зображення чітко показали, що потяг слабких шоків переважає будь-які такі внески.”

Підсумок

Отже, ви не повинні бути пілотом Мач, щоб порушити звуковий бар’єр. Просто знайдіть рулон скотчу і експериментуйте. Дослідження було опубліковано в Physical Review E.