Co je hlasitější - teplá nebo studená voda?

Co je to za otázku, napadne vás. Proč by měla být teplá nebo studená voda hlasitější? Na vině je, jak jinak - fyzika. (délka blogu 2 min.)

Voda ve sprše šumí. To nejspíš nikoho nepřekvapí. Denně jsme svědky toho, jak se voda po dopadu na tvrdou podložku rozstřikuje do malých kapek, jak probublává při vylévání z lahve nebo jak syčí při zalévání zahradní hadicí. Možná ale překvapí fakt, že se horká a studená voda akusticky chová rozdílně. Jedna z nich je hlasitější. Uhádnete která to je?

Na vině je fyzika - a její zákony

Vysvětlení je zároveň jednoduché a složité. Jednoduché proto, že tušíme, co způsobuje relativní hlasitost tekoucí kapaliny - a složitá proto, že se při tečení odehrávají různé jevy a konkrétní situace se může týkat různých modelů. Těm se věnovat nebudu. Je tu ale také jeden relativně jednoduchý vliv. Kromě technických parametrů hraje zásadní roli - viskozita dané tekutiny.

Jako viskozita se označuje...

... vlastnost kapaliny, která udává její tekutost. Čím vyšší viskozita, tím nižší tekutost. Látka s vysokou viskozitou teče pomalu. Vysokou viskozitu má například med, nízkou viskozitu mají třeba jednoduché tekuté uhlovodíky -  ty jsou dokonce ještě tekutější než voda. 

Souvislost začne být zjevná tehdy, když si představíte tekutiny s různou viskozitou a porovnáte jejich chování. Med, který má běžnou pokojovou teplotu, teče velice pomalu a velice potichu. Je asi těžko představitelné, že se na zemi rozstřikuje do malých, šumících kapek. Olej, který má zhruba stokrát nižší viskozitu, z lahve vyteče rychleji, přitom ale zůstává také poměrně potichu. Ani on nemá tendenci k vytváření hlučných efektů. U vody to už vypadá jinak. Ta má opět zhruba stokrát nižší viskozitu než olej - a její chování je proto daleko hlasitější.

Na základě těchto jednoduchých úvah se dá také odhadnout, jestli se chová hlasitěji teplá nebo studená voda.

Viskozita vody se (podobně jako je tomu u medu) mění s narůstající teplotou. Velice horká voda, která se nachází blízko bodu varu, má jen zhruba poloviční viskozitu, než jakou vykazuje její sestra, ochlazená téměř na 0 °C.

V praxi to pak znamená, že horká voda ve sprše šumí skutečně o něco hlasitěji než studená.

Ve sprše nejspíš tento rozdíl pouhým uchem nerozlišíte. Potvrdí vám ho až citlivější přístroje.

Jev má také zajímavé (i když jen teoretické) následky. Znamená to například, že vodopády by mohly být ještě hlasitější - kdyby v nich tekla horká voda místo relativně studené.