Le son du robinet qui goutte décodé par des chercheurs

Ce n'est pas la goutte d'eau en elle-même qui génère ce bruit agaçant lorsqu'elle tombe à la surface du liquide. Mais l'oscillation d'une petite bulle d'air créée lors de l'impact et entraînée sous la surface, soulignent ces chercheurs dans une étude publiée vendredi dans Scientific Reports.

"En l'absence de bulle, il n'y pas de bruit", déclare à l'AFP Peter Jordan, chercheur CNRS à l'Institut Prime rattaché à l'université de Poitiers et co-auteur de l'étude. "En oscillant, cette bulle d'air fait vibrer la surface de l'eau. Celle-ci agit comme une enceinte acoustique, qui génère le bruit que nous connaissons tous."

Un ploc, ploc bref, clair et plutôt aigu, qui devient vite exaspérant la nuit.

L'un des auteurs de l'étude, Anurag Agarwal, du département Ingénierie de l'Université de Cambridge, s'est intéressé au sujet après avoir été gêné par le bruit d'une petite fuite d'eau venant du toit de la maison d'un ami.

"Alors que je n'arrivais pas à dormir à cause du bruit de l'eau tombant goutte à goutte dans un seau, j'ai commencé à réfléchir au problème", raconte-t-il. Il en a parlé le lendemain avec cet ami et un autre chercheur. "Nous avons été surpris de découvrir que personne n'avait réellement trouvé la cause de ce son", souligne Anurag Agarwal, cité dans un communiqué de l'Université de Cambridge.

"Objet de curiosité"

Pourtant, le son produit par une goutte d'eau tombant à la surface de l'eau est "un objet de curiosité scientifique depuis plus d'un siècle", rappelle l'étude.

La mécanique est désormais bien connue. Au moment de l'impact, il se forme une sorte de cavité, puis l'émission d'un petit jet de liquide et la création d'une bulle d'air. Côté bruit, jusqu'à présent, les scientifiques s'étaient surtout intéressés au son que produit la chute de la goutte sous l'eau, plutôt qu'à celui qu'elle génère également dans l'air, relève Peter Jordan.

Les chercheurs ont effectué des mesures avec un microphone pour analyser le son se propageant dans l'air et avec un hydrophone pour capter celui se diffusant dans l'eau.

Ils ont également réalisé des images à très haute vitesse de la chute de la goutte, obtenant un film au ralenti permettant de voir ce qui se passe précisément au niveau de la surface du liquide.

Ensuite ils ont corrélé ce qu'ils voyaient et la signature acoustique de la goutte, mesurée dans l'eau et dans l'air.

En ajoutant ensuite du liquide vaisselle à l'eau, ils ont modifié les propriétés élastiques du liquide. "Nous avons constaté que cela empêchait la bulle d'air de se former et que, du coup, il n'y avait pas de bruit", explique Peter Jordan.

Conclusion: "Un peu de liquide vaisselle dans l'eau peut potentiellement régler le problème. Toutefois notre étude est valable pour une certaine vitesse d'impact, une certaine taille de goutte d'eau."

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