Hot chocolate effect
சூடான சாக்லேட் விளைவு என்பது அலை இயக்கவியலின் ஒரு நிகழ்வாகும், இதில் ஒரு கப் சூடான திரவத்தைத் தட்டுவதன் மூலம் கேட்கப்படும் சுருதி ஒரு கரையக்கூடிய தூள் சேர்க்கப்பட்ட பிறகு உயர்கிறது. இது முதன்முதலில் 1980 ஆம் ஆண்டில் லாரன்ஸ் பெர்க்லி ஆய்வகத்தின் ஃபிராங்க் க்ராஃபோர்டால் ஆவணப்படுத்தப்பட்டது. இது ஆரம்பத்தில் சூடான சாக்லேட் அல்லது உடனடி காபி தயாரிப்பதில் காணப்பட்டது, ஆனால் அதிகப்படியான சூடான நீர் அல்லது குளிர்ந்த பீர் ஆகியவற்றில் உப்பு சேர்ப்பது போன்ற பிற சூழ்நிலைகளிலும் இது நிகழ்கிறது. சமீபத்திய ஆராய்ச்சி, ஆரம்பத்தில் சூப்பர் சாச்சுரேட்டட் அல்லாத திரவங்களில் கூட, விளைவை உருவாக்கும் பல பொருட்களைக் கண்டறிந்துள்ளது. ஆரம்பத்தில் கிளறினால், உட்புகும் வாயு குமிழிகள் திரவத்தில் ஒலியின் வேகத்தைக் குறைத்து, அதிர்வெண்ணைக் குறைப்பதால் இந்த விளைவு ஏற்படும் என்று கருதப்படுகிறது. குமிழிகள் தெளிவாக இருப்பதால், திரவத்தில் ஒலி வேகமாக பயணிக்கிறது மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது. சூடான பால் அல்லது சூடான நீரை ஒரு குவளையில் ஊற்றுவதன் மூலமும், சாக்லேட் தூளை கிளறி, குவளையின் அடிப்பகுதியை ஒரு கரண்டியால் தட்டுவதன் மூலமும் விளைவைக் காணலாம். தட்டுதலின் வேகம் அல்லது சக்தியுடன் எந்த தொடர்பும் இல்லாமல் குழாய்களின் சுருதி படிப்படியாக அதிகரிக்கும். அதே கரைசலை அடுத்தடுத்து கிளறுவது (அதிக சாக்லேட் தூள் சேர்க்காமல்) படிப்படியாக மீண்டும் சுருதியைக் குறைக்கும், அதைத் தொடர்ந்து மற்றொரு அதிகரிப்பு இருக்கும். சமநிலையை அடையும் வரை இந்த செயல்முறையை பல முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யலாம். தட்டும் செயலின் நேரத்துடன் கிளறிவிடும் செயலின் வலிமை மற்றும் நேரத்தை மாற்றுவதன் மூலம் இசை விளைவுகளை அடைய முடியும். இந்த நிகழ்வின் தோற்றம் திரவத்தில் உள்ள ஒலியின் வேகத்தில் குமிழி அடர்த்தியின் விளைவு மூலம் விளக்கப்படுகிறது. கேட்கப்பட்ட குறிப்பு என்பது ஒரு நிற்கும் அலையின் அதிர்வெண் ஆகும், அங்கு கால் அலைநீளம் என்பது குவளையின் அடிப்பகுதிக்கும் திரவ மேற்பரப்புக்கும் இடையிலான தூரமாகும். இந்த அதிர்வெண் f என்பது அலையின் வேகம் v ஐ நீர் நெடுவரிசை h இன் உயரத்தின் நான்கு மடங்கால் வகுப்பதற்கு சமம்ஃ நியூட்டன்-லேப்ளேஸ் சூத்திரத்தின்படி, ஒரே மாதிரியான திரவம் அல்லது வாயுவில் உள்ள ஒலியின் வேகம் v என்பது திரவத்தின் வெகுஜன அடர்த்தி () மற்றும் அடியாபாடிக் மொத்த மாடுலஸ் () ஐப் பொறுத்ததுஃ நீர் காற்றை விட சுமார் 800 மடங்கு அடர்த்தியானது, காற்று தண்ணீரை விட சுமார் 15,000 மடங்கு அதிக அழுத்தக்கூடியது. (சுருக்கத்தன்மை என்பது மொத்த மாடுலஸின் தலைகீழ் ஆகும்.) நீர் காற்று குமிழிகளால் நிரப்பப்படும்போது, திரவத்தின் அடர்த்தி இன்னும் நீரின் அடர்த்திக்கு மிக அருகில் இருக்கும், ஆனால் அழுத்தத்தன்மை காற்றின் சுருக்கமாக இருக்கும். இது திரவத்தில் ஒலியின் வேகத்தை பெரிதும் குறைக்கிறது. கொடுக்கப்பட்ட திரவத்திற்கு அலைநீளம் நிலையானது; எனவே வாயு குமிழிகள் இருக்கும் வரை ஒலியின் அதிர்வெண் (சுருதி) குறையும். குமிழி உருவாக்கத்தின் வெவ்வேறு விகிதங்கள் வெவ்வேறு ஒலி சுயவிவரங்களை உருவாக்கும், இது சேர்க்கப்பட்ட கரைசல்களின் வேறுபாட்டை அனுமதிக்கிறது. பிராட்பேண்ட் ஒலி அதிர்வு கலைப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியையும் பார்க்கவும், இது ஒரு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் நுட்பமாகும், இது ஹாட் சாக்லேட் விளைவை அதன் அடிப்படை கொள்கையாக பயன்படுத்துகிறது. குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் உடனடி காபியுடன் மற்றும் இல்லாமல் ஒரு கோப்பையின் ஒலிஃ ஒரு நுரை நிரப்பப்பட்ட ஒலியியல் ஆர்ப்பாட்டம் ஆண்ட்ரூ மோரிசன் மற்றும் தாமஸ் டி. ரோசிங், 143 வது ஏஎஸ்ஏ கூட்டம், பிட்ஸ்பர்க். சூடான சாக்லேட் விளைவு அலை இயக்கவியல் ஒலியியல் இயற்பியல் சோதனைகளின் வீடியோ ஆர்ப்பாட்டம்