Физики измерили скорость звука в пене для бритья
Зависимость скорости звука от плотности пеныJuliette Pierre et al., The European Physical Journal E, 2013
Французские физики изучили распространение звука в жидких водных пенах. Исследование показало, что, в отличие от плотности материала, средний размер пузырьков в пене совершенно не влияет на скорость акустических волн. Исследование опубликовано в The European Physical Journal E, кратко ее содержание приводит издательство Springer.
Для изучения акустических свойств пены ученые использовали длинную металлическую трубу. Измерения проводились в диапазоне от 500 герц до 6 килогерц.
Звук в пене очень сильно замедляется — его скорость составляет от 20 до 60 метров в секунду. При этом и в воздухе, и в воде, из которых, собственно, и состоит пена, скорость скорость акустических волн гораздо выше: 340 и 1500 метров в секунду соответственно.
Конкретное значение скорости обратно зависит от плотности материала. Другими словами, чем больше в пене воды, тем скорость звука в ней ниже, по крайней мере в том акустическом диапазоне, который исследовали ученые. Из пены сходной структуры, но разного состава рекордсменом по скорости неожиданно оказалась пена для бритья (60 метров в секунду).
Пена как объект исследования интересует не только физиков, но и математиков. Геометрические свойства пены являются предметом задачи Кельвина — найти форму фигур минимальной поверхности, которые могут полностью заполнить пространство. О приближении к решению «самой обсуждаемой математической проблемы века» можно прочитать здесь.
