과학자들, ‘삐걱거리는’ 스카치 테이프 사건을 해결

Source: Slashdot

Background

스코치 테이프를 표면에서 떼어낼 때 나는 삐걱거리는 소리—대부분의 사람들이 생각하고 싶어 하지 않는 칠판에 손톱을 긁는 듯한 소리—는 테이프가 벗겨지는 동안 미세 균열이 초음속 속도로 이동하면서 발생하는 충격파에 의해 생성된다고 Physical Review E에 발표된 새로운 논문이 밝혔습니다.

사우디아라비아 킹 압둘라 대학의 시구르두르 토로드센(Sigurdur Thoroddsen) 교수가 이끄는 연구팀은 이전에 (2010) 접착제 표면을 가로질러 전파되는 횡단 균열의 연속성을 확인했으며, 이후 (2024) 그 균열과 삐걱거리는 소리 사이에 직접적인 연관성을 입증했습니다. 그러나 그 연구들에서는 근본적인 메커니즘을 정확히 규명하지 못했습니다.

Methodology

연구팀은 고속 촬영과 동기화된 마이크를 동시에 사용하여 전파되는 균열과 주변 공기 중에 발생하는 음파를 모두 포착했습니다. 이 방법을 통해 각 균열이 형성되고 이동하는 동역학을 관찰할 수 있었습니다.

Findings

새로운 연구 결과에 따르면, 균열이 열릴 때마다 테이프와 표면 사이에 부분적인 진공이 형성됩니다. 균열이 공기가 그 빈 공간을 메우기 전에 더 빨리 움직이기 때문에, 진공은 테이프를 따라 가장자리까지 이동한 뒤 외부의 정적인 공기로 붕괴됩니다. 이 붕괴 과정에서 이산적인 음파 펄스가 발생하며, 이것이 익숙한 삐걱거리는 소음으로 나타납니다.

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