Chocoladefonteinen zijn fascinerend. En alles dat er zo mooi uitziet en gewoon voedsel kan omzetten in met chocolade bedekte goedheid is een kanshebber voor een van de grootste prestaties van de mensheid. Maar het blijkt dat chocoladefonteinen ook waardevolle hulpmiddelen zijn voor het verkennen van de fysica van vloeistoffen.
gerelateerde inhoud
- Een korte geschiedenis van chocolade in de Verenigde Staten
- De grote, koelkast-formaat machine die chocolade heeft bespaard
In een nieuw artikel gepubliceerd in het European Journal of Physics onderzochten wetenschappers van het University College London waarom vellen gesmolten chocolade naar binnen hellen terwijl ze van een fontein rollen in plaats van recht naar beneden te spatten. Hoewel het een schijnbaar frivool doel is, zijn chocoladefonteinen eigenlijk geweldige hulpmiddelen voor het verklaren van de complexe fysica achter hoe sommige vloeistoffen bewegen, schrijft Mary Beth Griggs voor Popular Science .
Net als gesmolten lava, ketchup en oobleck is vloeibare chocolade een niet-Newtoniaanse vloeistof die anders stroomt dan stoffen zoals water en sommige soorten motorolie. Veel van deze kunnen leuk zijn om mee te spelen (behalve misschien voor lava), maar begrijpen hoe deze vloeistoffen bewegen kan een uitdaging zijn voor jonge fysici.
"Afgezien van het feit dat ze super cool en lekker zijn, bieden chocoladefonteinen vanuit wetenschappelijk perspectief een echt leuke introductie tot niet-Newtoniaanse vloeistoffen", studie co-auteur Adam Townsend, een Ph.D-student aan het University College London, vertelt Rachel Feltman voor de Washington Post . In één handig apparaat, dwingt een chocoladefontein de gesmolten chocolade door meerdere verschillende omstandigheden.
Chocoladefonteinen werken door vloeibare chocolade naar de bovenkant van de structuur te pompen, waar het over een koepel druppelt en vervolgens in een vel naar de volgende koepel stroomt. In de eerste stap drukt de chocolade tegen de zwaartekracht in; in de tweede stap wordt de chocolade dunner terwijl deze over een vast voorwerp (de koepel) stroomt. In de laatste stap, in plaats van over de rand van de koepel te gieten, zorgt oppervlaktespanning ervoor dat de chocolade onder de koepel stopt en vervolgens in een vel naar beneden druppelt.
"Het is serieuze wiskunde toegepast op een leuk probleem, " zegt Townsend in een verklaring. "Ik heb er de laatste paar jaar over gesproken op wiskunde-verrijkingsevenementen in Londen. Als ik maar één persoon kan overtuigen dat wiskunde meer is dan de stelling van Pythagoras, ben ik geslaagd. Natuurlijk heeft dezelfde wiskunde een veel gebruikt in veel andere belangrijke industrieën - maar geen enkele is zo lekker als chocolade. "
Wetenschappelijke prestaties brengen soms een prijs met zich mee - tussen het onderzoek en zijn lezingdemonstraties gelooft Townsend dat hij meer dan 100 pond chocolade heeft gekocht. Maar gelukkig ging niet al die chocolade verloren, omdat hongerige studenten vaak blij waren om te helpen van de snoepjes af te komen zodra zijn lezing was afgelopen.
"We willen dat ze weten dat wiskunde op plaatsen is die je niet verwacht, het is interessant, het is de moeite waard om het te bestuderen", zegt Townsend tegen Feltman. "En het is een leuke zaak, een chocoladefontein te hebben tijdens een lezing, omdat ze achteraf komen om wat te eten - en dan stellen ze vragen."
