Тибетская поющая чаша — пришедший из древнего Тибета музыкальный инструмент, раскрыла перед учеными свои секреты. Физики поняли, как звучат чаши и что они делают с водой.
Тибетские чаши, древний музыкальный инструмент, используемый в Азии для религиозных обрядов и медитации, привлек внимание американских ученых. Как звучат инструменты и как взаимодействуют с водой, выяснили физики Массачусетского технологического института (MIT).
Обычно поющие чаши изготавливают из бронзового сплава, в состав которого включают медь, олово, цинк, железо, серебро, золото и никель.Водя по краю чаши деревянным покрытым кожей пестом, музыкант извлекает из чаши густые, наполненные обертонами звуки. Эти акустические свойства чаш ученые решили использовать для изучения взаимодействия твердых тел и жидкости.
Высокоскоростная съемка показала, как звуковые вибрации стенок чаши рождают на поверхности воды концентрические волны. Однако самое интересное наблюдалось при увеличении амплитуды. При некоторой интенсивности звучания волны на поверхности воды начинают рваться, и в воздух взлетают сотни мелких капель. Эта левитация становится устойчивой, а сами капли могут подолгу находиться в воздухе и перемещаться вдоль поверхности. Подобные эффекты можно наблюдать и со стаканом вина.
Физики математически описали явления, возникающие на поверхности воды, и вычислили параметры, от которых зависит наступление левитации.
Полученные данные могут пригодиться при расчете ветровых нагрузок зданий и мостов. «Несмотря на то, что система демонстрирует взаимодействие твердого тела с жидкостью, нами, скорее, двигало любопытство, нежели возможность инженерных применений. Любой желающий может получить новый сюрприз, изменив чашу или свойства жидкости», — пояснил Джон Буш, автор работы, опубликованной в журнале Nonlinearity («Нелинейность»).
