Nós finalmente descobrimos por que chaleiras apitam

Isto pode deixar você um pouco chocado, mas durante mais de um século, cientistas se perguntaram por que chaleiras apitam — e falhavam completamente em descobrir uma resposta. Tudo mudou agora, entretanto, graças a dois pesquisadores da Universidade de Cambridge.

O apito da chaleira é criado quando o vapor passa através de duas placas posicionadas bem próximas uma da outra, cada uma com um buraco. Mas os cientistas tentaram, por décadas, entender exatamente o que leva esse processo a gerar um som agudo – mas falharam.

Ross Henrywood e Anurag Agarwal usaram insights obtidos da análise da criação de ruídos em motores a jato e responderam a questão. Analisando o fluxo de vapor, que viaja até o bico da chaleira, eles foram capazes de apontar o que cria o apito.

Os resultados obtidos, publicados no periódico The Physics Of Fluids, mostram que o som é produzido por pequenos vórtices — regiões em que o vapor forma redemoinhos — que, a certas frequências, podem produzir ruídos. Eles explicam:

Assim que o vapor sobe até o bico da chaleira, ele encontra um buraco no começo do apito, que é muito mais estreito que o bico em si. Isto comprime o fluxo de vapor, à medida que ele entra no apito e cria um jato de vapor através dele. O jato de vapor é naturalmente instável, assim como o jato d’água de uma mangueira de jardim que começa a quebrar em gotas depois de viajar uma certa distância.

Por isso, no momento em que ele chega ao fim do apito, o jato de vapor não é uma coluna pura, mas está ligeiramente perturbado. Estas instabilidades não podem escapar perfeitamente do apito e, à medida que atingem a segunda parede do apito, elas formam uma pequena pulsação. Ela faz com que o vapor cause vórtices assim que sai do apito. Estes vórtices produzem ondas sonoras, criando o confortável ruído que anuncia uma vindoura xícara de chá.

Isso é fascinante. Mas também pode se mostrar útil, pois o conhecimento obtido nesse estudo poderá ajudar outros cientistas e engenheiros a encontrar e evitar outros ruídos parecidos — mas mais irritantes. Henrywood explica:

O efeito que identificamos pode, na verdade, acontecer em todos os tipos de situações — qualquer coisa em que a estrutura contenha um fluxo de ar é semelhante ao apito de uma chaleira. Tubos dentro de um prédio são um exemplo clássico, e os efeitos semelhantes são vistos também dentro de escapamento de veículos. Agora que sabemos de onde vem o apito, e o que faz com que ele ocorra, nós potencialmente podemos nos livrar dele.

O próximo da lista? Secadores de mão de alta velocidade. Banheiros de shopping, preparem-se, vocês são o próximo alvo. [The Physics Of Fluids via University of Cambridge]

Imagem: niseag03 sob licença Creative Commons