コーヒーカップからの音

Question

ここのカテゴリで良いと思いますが、ふとした疑問！

樹脂製以外のカップ（コップ）がわかり易いと思いますが・・・。

まず、カップに普通にインスタントコーヒーを入れます。
そしてお湯を注ぎ、スプーンでかき混ぜると・・・

スプーンがカップに当たる音が徐々に変化して高い音へ変化します。

なぜ？。

お湯だけのときではその現象は出ないようです。

sekisei · Accepted Answer

蛇足になりますが、ビールの結果を報告します。

試験液体：アサヒスーパードライ（５℃くらい？）
容器：ガラス製コップ
打器：スプーン

コップにビールを入れた直後は泡だらけ。音はくもった音のようですがなかなか泡が消えないため泡なしでの音と比較がしづらい。

そこで一旦泡がおさまった状態で底をスプーンでたたいた後でスプーンを動かし泡立てて再度音を聞いて比べた。
その結果、泡なしでは高音も聞こえていたのが泡が出るに従って曇った音になって行きました。

おいしい実験でした・・・。

Too-mmy · Answer

通りすがりのものです。気になってチョット引き返してきました。（笑
何点か試してみました。
まず、インスタントコーヒーを水で試してみました。
最初にスプーンでかき混ぜると鈍い音です。次に一休み（10～20秒）すると
液面に小さい泡が浮かんできます。・・また同じように音を聞きながらかき混ぜると少し音の変化があります。
この動作を根気よく１０回くらい繰り返すとお湯で溶いた時と同じ澄みきった高音になります。

昆布茶でもお湯、水共に試しましたがこれもコーヒーの場合と同様になりました。
試しにグラニュー糖だけで、水、お湯共にやってみましたが、この場合初めから澄んだ音でした。
これはグラニュー糖は純粋物で気泡など不純物が入っていない為と考えられます。

結論として、高音の綺麗な音は元々出ていて、音の変化の犯人はやはり「気泡」のようです。
インスタントコーヒーなど製造方法でフリーズド・ドライというのがあります。
この製法は無数の気泡の固まりみたいなものですから、お湯と水では溶け出す早さの違いと言えます。

・・・以上先を急ぎますのでこの辺で失礼します。

sekisei · Answer

書き込んだあとで少し調べてみましたら以下のようなページを見つけました。
http://www.jsme.or.jp/fed/newsletters/2003_1/1-2.html#12

液体中に気泡があったときの音の伝わり方について書かれています。
真ん中にグラフがありますが、グラフを見ると泡があると高周波が透過されにくくなることが判ります。（赤い線）

参考になると思います。

sekisei · Answer

たびたび失礼します。

No１３さんのお礼のところに書かれていた水での実験ですが、同じ水に溶けやすいコーヒーを使ってお湯でやった場合はどうだったんでしょうか。
お湯水の違いなのかコーヒーを変えた影響なのかがはっきりしないような気がします。

私も今晩ビールで試して見ます。

foobar · Answer

冷水だと変化が少い

素人考えですが
熱湯だとコーヒーが速やかに溶ける→コーヒー粉末に由来する気泡が一気に湯中に放出される→水中の気泡の量が多い
冷水だと比較的ゆっくり溶ける→コーヒー由来の気泡が、徐々に水中に放出される→水中の気泡の量が少い

というようなことが起きているのかも知れません。

Too-mmy · Answer

♯13様の補足です。インスタントコーヒーを入れ立ての撹拌では気泡、まだ溶けきれない粉などの不純物が有り撹拌音は液中で乱反射し鈍い音です。
（気泡は多少なりとも吸音作用もします。）

撹拌を続けると次第に粉は溶け、気泡は収まり純粋液（コーヒーの）と成り、撹拌音も邪魔者無く直進出来て次第に音が澄みきり高音になっていきます。・・・通りがかりに興味を持ちました。自説ですのでご参考程度に。

maekawadesu · Answer

可能性ですが・・・

微細な気泡が液体中を一様に浮遊している状態では、その液体の弾性が変化する可能性があります。
液体に比べて気体は体積変化しやすいですので、音速は
液体中＞気体中
です。ならば、液体と気体の混合物では、
液体中＞混合物中＞気体中
となることは十分考えられます。
音程が変化するのは、気体が液体外へ出て行ってしまう、または、液体中に溶けてしまうために減少していき、音程は液体中へと近づいていく。

なんていかがでしょう？

noname#108473 · Answer

私の子供の頃からの疑問です！！
かれこれ１５年引きずってます。
というわけでずっとROMらせていただいております。こんにちは。

先ほどたまたまコーラをゲット致しまして。
今だ！と思って気泡を出させつつ、コーラでこんこんしてみたんですけど、んー、なんていうか、いまいち？
…んー、あれ？みたいな感じでした。
すいません。雑なリポートで…えへへ。

で、気泡が抜けてかさが下がって音が高くなってく、って仮説なんですけど、コーヒーの場合きっと、ほんっっの数ミリですよね？
ほんの数ミリの移動であそこまで音階が上がりますかね？って疑問なんですよ。
コーヒーの音階かなり上がりますよね？
液体をほーんのちょっとづつ足して行きながらこんこんしても、さほど音階って下がらなくないですか？

液体の濃度が上がる事とは何か関係ないんでしょうか。
（もしくは最初底の方だけで解けて濃いのが、段々分散して底の方の濃度が下がる）
私理科の心得ないモンでわかんないんですけども。
（すいません、分かんないくせにゴチャゴチャ言って）

完全な横ヤリでしたね。重ね重ねすいませんほんと。
おとなしく引き続きロムらせていただきます。
すっきりお休みになれる日がくるといいですね(＊＾＾＊)
それではっ。

Bubuca · Answer

こんにちは　＃９です。

さっそく試してくださいましたか、ありがとうございます。

液面の高さの変化が音の変化で、液面の高さが一定ならば音も変わらないんだと思ったんです。
わたしは水だけで混ぜてみましたが、液面につれて音は変わっていくように見えたんですよ。
グラスのふちを叩いたのでは正確に再現できないですから、スプーンで混ぜながら内側にぶつかるようにしてみました。
なので、ハーモニカのリードやグラスハープと同じ原理かなぁ、と思ってみました。
でもわたしの予想は違っていましたか、う～ん、ざんねん・・・

わたしはもう現場を離れて久しいので、スターラーを使いに出かける機会は
ないと思いますからmazeranさんが試してくださるのを楽しみにしています。
mazeranさん、だんだん課題が増えていきますね（笑）
ご報告お待ちしてます。

sekisei · Answer

No1さんとNo9さんの言われている音と質問者さんの言われている音は伝達物が違うようです。

No1さんNo9さんの言われているのはカップが振動して発生している音。
ワイングラスに水を入れてグラスのふちをスプーンで叩いたときの音のようです。

その他の回答者さんと質問者さんの言われている音はカップの底をスプーンで叩いた音がコーヒー内部で共鳴した音。

今回質問されているのは後者なんですね。

先ほどネスカフェではなくマキシムで試しました。
やはり音が高くなる現象が確認できました。

コーヒーカップからの音

蛇足になりますが、ビールの結果を報告します。

この回答への補足

通りすがりのものです。

書き込んだあとで少し調べてみましたら以下のようなページを見つけました。

たびたび失礼します。

冷水だと変化が少い

♯13様の補足です。

可能性ですが・・・

私の子供の頃からの疑問です！！

こんにちは ＃９です。

No1さんとNo9さんの言われている音と質問者さんの言われている音は伝達物が違うようです。

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