Mi a közös a vulkánokban és a kávéfőzésben, a didjeridu játék fizikája – Physics World

Mi a közös a vulkánokban és a kávéfőzésben, a didjeridu játék fizikája – Physics World

Espresso gép
Espresso kitörés: a statikus elektromosság hatással van a csésze kávéra. (jóvoltából: iStock/radu984)

Mi a közös a vulkánkitörésekben és a kávédarálásban? Az Egyesült Államokban és a Koreai Köztársaságban működő kávékémikusokból és geofizikusokból álló csapat szerint mindkettő megfelelő mennyiségű statikus elektromosságot termel, olyannyira, hogy a vulkanológusok most az eszpresszókészítés folyamatát vizsgálják.

Köztudott, hogy a kávébab őrlésekor statikus elektromosság keletkezik a fellépő repedés és súrlódás miatt. Emiatt a kávérészecskék összetapadnak és a darálóhoz tapadnak. Arról azonban nem sokat tudtak, hogy ez hogyan befolyásolja a kapott kávét.

A lehetséges hatások kivizsgálására a csapat különböző országokból származó, különböző pörkölés színű és nedvességtartalmú pörkölt kávészemeket őrölt. Nem találtak összefüggést a statikus elektromosság – elektrométerrel mérve – és a kávé származási országa között. A csapat azonban megállapította, hogy a statikus elektromosság alacsonyabb volt, ha a kávénak magasabb volt a belső nedvességtartalma, és ha az őrlést durvábbra állítottuk. A világos sültek is kevesebb töltést produkáltak, mint a sötétebbek, amelyek általában szárazabbak.

Vízcsepp

Amikor összehasonlították az azonos kávébabból készült eszpresszót, akár vízzel, akár vízzel őrölték, azt találták, hogy a vízzel történő őrlés erősebb és egyenletesebb főzetet eredményez. „Olyan ez, mint egy vicc kezdete – egy vulkanológus és egy kávészakértő bemegy egy bárba, majd előjön egy papírral” – mondja a vulkanológus. Joshua Méndez Harper a Portland Állami Egyetemről. „Ezek a vizsgálatok segíthetnek megoldani a párhuzamos geofizikai problémákat – legyen szó földcsuszamlásokról, vulkánkitörésekről vagy arról, hogy a víz hogyan szivárog át a talajon.”

Ezen a héten az Ausztrál Akusztikai Társaság és az Amerikai Akusztikai Társaság közös házigazdája volt  Akusztika 2023 találkozó Sydneyben. Így nem meglepő, hogy Ausztrália legikonikusabb hangszerének – a didjeridunak – akusztikája szóba került.

Ha még nem láttad vagy hallottad a hagyományos fúvós hangszert, akkor ez egy hengeres vagy kúpos facső, amely általában körülbelül 1.2 m hosszú (lásd az alábbi ábrát). A bennszülöttek által mintegy 1000 évvel ezelőtt kifejlesztett didjeridut egy speciális légzéstechnikával játsszák, amely folyamatos drónt hoz létre a hangszerből. Egy ügyes játékos ezután saját hangpályájával módosítja a hangszer által kiadott hangot.

Didjeridu

Most a fizikusok Joe Wolfe és a John Smith a University of New South Wales akusztikus kísérleteket végzett, hogy jobban megértsék a hangszer játékmódját.

„Arra voltunk kíváncsiak, hogy a játékos hangpályája milyen hatással van a különböző fúvós hangszerekre” – magyarázza Smith. „A didjeridu kézenfekvő kezdetnek tűnt, mert a hatás annyira feltűnő.”

A továbbiakban elmagyarázza a játéktechnika alapjait: „A szájban lévő rezonanciák hajlamosak eltávolítani a didjeridu hangban lévő frekvenciasávokat, és észrevesszük a megmaradt sávokat. Kicsit olyan, mint egy szobrász, aki eltávolítja a márványt, hogy otthagyja azokat a dolgokat, amelyeket észreveszünk.”

Vizsgálatuk során új kísérleti technikákat fejlesztettek ki, például hangot fecskendeztek a játékos szájába, hogy meghatározzák az impedancia spektrumát. Ez annak mértéke, hogy mely frekvenciák rezonálnak a hangpályával, és melyek nem.

A csapat megvizsgálta a didjeridus akusztikus tulajdonságait is, és összehasonlította más fúvós hangszerek, például a klarinét és a szaxofon fejlett játéktechnikáit. „Továbbra is kutatjuk a fúvós hangszerek kifejező játékának finom jellemzőit” – mondja Smith.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa