Ce au în comun vulcanii și cafeaua, fizica jocului de didjeridu – Physics World

Ce au în comun vulcanii și cafeaua, fizica jocului de didjeridu – Physics World

Masina de espresso
Erupție espresso: electricitatea statică vă afectează ceașca de cafea. (Cu amabilitatea: iStock/radu984)

Ce au în comun erupțiile vulcanice și măcinarea cafelei? Potrivit unei echipe de chimiști de cafea și geofizicieni din SUA și Republica Coreea, ambele produc o cantitate suficientă de electricitate statică, atât de mult încât vulcanologii examinează acum procesul de preparare a espressoului.

Este binecunoscut faptul că electricitatea statică se creează la măcinarea boabelor de cafea din cauza fracturării și frecării care se produce. Acest lucru face ca particulele de cafea să se aglomereze și să se lipească de râșniță. Cu toate acestea, nu s-au știut multe despre modul în care acest lucru afectează cafeaua preparată rezultată.

Pentru a investiga posibilele impacturi, echipa a măcinat boabe de cafea prăjite din diferite țări și cu diferite culori de prăjire și conținut de umiditate. Ei nu au găsit nicio asociere între electricitatea statică – măsurată de un electrometru – și țara de origine a cafelei. Cu toate acestea, echipa a constatat că statica a fost mai mică atunci când cafeaua avea un conținut de umiditate internă mai mare și când măcinarea era mai grosieră. Prăjiturile ușoare au produs, de asemenea, mai puțină sarcină decât fripturile mai închise, care tind să fie mai uscate.

Stropi de apă

Când au comparat espresso făcut cu boabe de cafea identice măcinate fie cu sau fără un strop de apă, au descoperit că măcinarea cu apă a dus la o preparare mai puternică și mai consistentă. „Este un fel ca începutul unei glume – un vulcanolog și un expert în cafea intră într-un bar și apoi ies cu o hârtie”, spune vulcanologul. Joshua Méndez Harper de la Universitatea de Stat din Portland. „Aceste investigații pot ajuta la rezolvarea problemelor paralele din geofizică, fie că este vorba de alunecări de teren, erupții vulcanice sau de modul în care apa se infiltrează prin sol.”

Săptămâna aceasta, Australian Acoustical Society și Acoustical Society of America au co-găzduit  Acustica 2023 întâlnire la Sydney. Așa că nu este surprinzător că acustica celui mai emblematic instrument din Australia – didjeridu – a fost pusă în discuție.

În cazul în care nu ați văzut sau auzit instrumentul tradițional de suflat, este o țeavă de lemn cilindrică sau conică, care are în mod normal aproximativ 1.2 m lungime (vezi figura de mai jos). Dezvoltat de popoarele aborigene în urmă cu aproximativ 1000 de ani, didjeridu-ul este cântat folosind o tehnică specială de respirație care creează o dronă continuă din instrument. Un jucător priceput își folosește apoi propriul tract vocal pentru a modifica sunetul pe care îl produce instrumentul.

Didjeridu

Acum, fizicienii Joe Wolfe și John Smith de la Universitatea din New South Wales au făcut experimente acustice pentru a obține o mai bună înțelegere a modului în care este cântat instrumentul.

„Am fost interesați de efectul tractului vocal al jucătorului asupra diferitelor instrumente de suflat”, explică Smith. „Didjeridu-ul părea un început evident pentru că efectul este atât de izbitor.”

El continuă să explice elementele de bază ale tehnicii de joc: „Rezonanțe în gură au tendința de a elimina benzile de frecvențe din sunetul didjeridu și observăm benzile rămase. Este un pic ca un sculptor care îndepărtează marmura pentru a lăsa lucrurile pe care le observăm.”

Studiul lor a implicat dezvoltarea de noi tehnici experimentale, cum ar fi injectarea sunetului în gura unui jucător pentru a determina spectrul de impedanță al acestora. Aceasta este o măsură a căror frecvențe vor rezona cu tractul vocal și care nu.

Echipa a analizat, de asemenea, proprietățile acustice ale didjeridusului și a comparat tehnici avansate de cântare ale altor instrumente de suflat, cum ar fi clarinetul și saxofonul. „Continuăm să cercetăm caracteristicile subtile ale cântării expresive a instrumentelor de suflat”, spune Smith.

Timestamp-ul:

Mai mult de la Lumea fizicii