Егер сіз жабысқақ лентаны қолданған болсаңыз, оны беттен ажыратқанда шығатын ерекше өткір дыбысты білесіз. Жақында жүргізілген зерттеулер бұл дыбыс лентада пайда болатын көлденең жарықшақтардың шетіне аса жоғары жылдамдықпен жеткенде туындайтын микроскопиялық соққы толқындарының нәтижесінде пайда болатынын көрсетті.

Дыбыстың пайда болу механизмі

Ұзақ уақыт бойы физиктер бұл акустикалық құбылыстың — лентаның ажырау кезіндегі сықыр дыбысының табиғатын толық түсіндіре алмады. Бұл құбылыстың егжей-тегжейлі механизмі алғаш рет Сауд Арабиясы, Қытай және Үндістан ғалымдарының тобы арқылы анықталды.

Бұрынғы зерттеулер лентаның ажырау процесі біркелкі емес, «жабысып — үзілу» схемасы бойынша жүретінін көрсеткен. Лентаның шетін тартқанда, ол бір сәтке жабысып тұрады, кейін тарту күші жабысу күшінен асып, күрт үзіледі, бұл цикл қайта-қайта қайталанады.

Эксперименттік бақылаулар

Эксперимент барысында зерттеушілер скотч жолағын шыны пластинадан ажырату процесін екі жоғары жылдамдықты бейнекамера және екі микрофон арқылы зерттеді. Микрофондар лентаның екі жағында орналастырылды. Бір камера процесті әйнек арқылы түсіріп, жабысқақ қабатты төменнен бақылауға мүмкіндік берді, ал екінші камера шлирен-режимінде жұмыс істеп, ауа тығыздығындағы ұсақ өзгерістерді — соққы толқындарын — тіркеді.

Анықталған процестер

Бейне және аудиожазбаларды синхрондау арқылы лентаның ажырау сәтіндегі процестерді егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік туды. Лентаның бос шетін тартқанда, ажыратылған және ажыратылмаған аймақтың шекарасында жіңішке көлденең жарықшақ пайда болады. Үзілу фазасында жарықшақтың ұшы лентаның шетіне ауадағы дыбыс жылдамдығынан да жоғары — секундына 600 метрге дейін жылдамдықпен жетеді (салыстыру үшін, ауадағы дыбыс жылдамдығы бөлме температурасында 343 м/с).

Жарықшақтың ұшы лентаның шетіне жеткенде, ауаға соққы толқыны таралады. Бұл процесс өте жылдам жүретіндіктен, ауа жарықшақ қозғалысы кезінде пайда болатын микроскопиялық вакуум көпіршіктерін толтырып үлгермейді. Шетке жеткенде бұл вакуум аймақтары бірден жойылып, соққы толқынын тудырады.

Қайталанатын циклдер

Лента бойында жаңа жарықшақ бірден пайда болып, «жабысып — үзілу» циклі лента толық ажыратылғанша қайталанады. Бұл циклдер өте жоғары жылдамдықпен ауысып отыратындықтан, естілетін сықыр дыбыс — бірінен соң бірі өте жылдам келетін соққы толқындарының дыбыстық тербелістері. Адам құлағы оларды жеке-жеке ажырата алмайды, сондықтан үздіксіз сықырлаған дыбыс естіледі.