Warum ist es so schwer zu gehen und nicht den Kaffee verschütten? Die Physiker haben die Antwort

Überhaupt gewundert, warum es so schwer ist, mit einer Tasse Kaffee zu gehen, ohne zu verschütten? Es passiert einfach so, dass der menschliche Fortschritt fast genau die richtige Frequenz hat die Eigenschwingungen des Kaffees zu fahren, wenn die Flüssigkeit in einer typisch bemessen Kaffeetasse ist. Neue Forschung zeigt, dass die Eigenschaften von Tassen, Beinen und Flüssigkeit verschwören Verschüttungen verursachen, meistens irgendwann zwischen dem siebten und zehnten Schritt.

So sagt ein Paar Fluid Physiker an der University of California in Santa Barbara. Sie untersuchten die Wissenschaft des in der Zeitschrift in einer neuen Studie Schwappen Physical Review veröffentlicht Letters E, und die Eigenfrequenz berechnet, bei dem Kaffee hin und her schwappt, wenn in Bechern von einer Vielzahl von Größen gehalten, von einem zierlichen Espressotasse zu einem Cappuccino Behemoth . Sie fanden heraus, dass ein normaler Mensch Gang bewegt sich mit nahezu der gleichen Frequenz, so dass jeder Schritt verstärkt die Kaffee Hauruck-Bewegung. Stolpern oder Tempo zu ändern - gemeinsame Vorkommen, wenn Sie auf Koffein niedrig sind - Schlimmer noch durch das Chaos in der Tasse zu verursachen, die Chance auf einen Spritzer über den Rand zu erhöhen.

Aber jetzt gibt es Hoffnung. Durch die Modellierung der Flüssigkeit und zu Fuß Dynamik der Situation und den Vergleich der Mathematik mit einigen realen Welt Walking-mit-Kaffee Experimenten haben die Wissenschaftler UCSB ein paar Tipps für nächtigt Kaffeetasse Träger freigelegt.

„Natürlich gibt es Möglichkeiten gibt, Kaffee verschütten zu kontrollieren“, Koautor der Studie Rouslan Krechetnikov erzählt das Leben der kleinen Mysterien.

Kaffeetrinker versucht oft schnell mit ihren Tassen zu gehen, als ob sie es schaffen könnten ihr Ziel erreichen, bevor sie ihre Schwappen java Wellen eine kritische Höhe erreicht. Diese Methode ist wissenschaftlich fehlerhaft. Es stellt sich heraus, dass je schneller Sie gehen, desto näher Ihr Gang an die natürlichen Schwappen Frequenz von Kaffee kommt. Um zu vermeiden, um die Schwingungen der Fahrt, die zu einem Verschütten führen, geht langsam.

Zweitens sehen Sie Ihre Tasse, nicht die Füße. Die Forscher fanden heraus, dass, wenn die Studienteilnehmer auf ihre Becher konzentriert, die durchschnittliche Anzahl der Schritte, die sie nahm, bevor Kaffee verschütten stark erhöht. Krechetnikov und sein Doktorand Hans Mayer, der Hauptautor der Studie, schlugen zwei Erklärungen für dieses Ergebnis: Erstens, auf den einem Kelch mit Schwerpunkt neigen dazu, langsamer zu Fuß zu erzeugen, und zweitens, dämpft sie den Lärm, oder chaotisch Schwappen, in der Tasse. Ob fokussiert Buch die Geräusch ab, weil wir „gezielte Unterdrückung“, führen automatisch die Schwappen der Flüssigkeit mit kleinen leichten Schlägen unserer Handgelenke entgegenzuwirken, oder weil wir einfach die Tasse halten mehr stetig, wenn wir sie suchen, konnten die Forscher nicht sagen.

Drittens beschleunigt allmählich. Wenn Sie plötzlich ausziehen, eine riesige Kaffee Welle fast sofort aufbauen wird, und es wird die Felge nach nur wenigen Schritten zum Absturz über.

Aber der beste Weg, Kaffee verschütten zu verhindern, könnte sein, eine ungewöhnliche Tasse zu finden. Nach Krechetnikov, Ideen aus flüssigen Schwappen technischen Studien, die Treibstofftanks innerhalb Raketen, zeigen drei Möglichkeiten für spill freie Tasse Designs zu stabilisieren wurden in der Vergangenheit getan: „ein flexiblen Behälter, um als Schwappen Absorber bei der Unterdrückung von flüssigen Schwingungen, eine Reihe von Ringwulst Ablenkplatten um die Innenwand des Behälters, oder eine andere Form cup „zu erreichen Schwappen Unterdrückung angeordnet.

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