コーヒーカップからの音

質問

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。

回答No.19

sekisei · ベストアンサー

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・・・。

お礼

ごちそうさまでした！。

実験をされているsekisei様の顔が思い浮かぶようです！。
楽しそうな実験結果の報告をありがとうございます！。
僕も今日は早く帰って、ビールが飲みたくなりました。
今日のビールは格別旨い！！　と思います。

最後に楽しい回答をありがとうございました！！。
やっと今日から、熟睡できそうです！。

補足

sekisei様の欄をお借りして・・・。

今まで本当にたくさんの回答をありがとうございました。
みなさん真剣に考えてくださり、最後にポイントの件で大変悩みました。
みなさんに均等にお出ししたいのですが、そうもいかず、結局、最多回答をしていただいた、sekisei様に２０ポイント、そして一番始めに「気泡説」をいただいた、foobar様に１０ポイントをお出ししたいと思います。

長い間だ、ほんとうにありがとうございました。

回答No.18

Too-mmy

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。

お礼

回答ありがとうございます。

今までいろいろな方から、～ではないか？と言う回答をいただき、次第に「気泡説」（勝手に命名）が有力になり、ほぼ間違いないなッ！　となっているところへ、今までの「まとめ」のような形でまとめていただき、さらに納得することができました！。

・・・いろいと試していただいたそうで・・・ありがとうございました！。

回答No.17

sekisei

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。

お礼

一つの質問に、こんなに長期間お付き合いしていただき、ほんとうにありがとうございます。

読ませていただきました。
＞キャビテーション気泡群の崩壊圧力を決める重要なファクターである．
とあるように、書かれている内容と、今回の質問の内容とは、かなりレベルの違いを感じますが、理論は同じではないかと思います。

まだ明日の夜までには時間がありますが、気持ちの中では、この考えで収束しそうです。

今晩は、ゆっくり寝れそうです。

ありがとうございました。

回答No.16

sekisei

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。

お礼

たびたび回答ありがとうございます。

申し訳ありません。報告を忘れていました。
水に溶け易いコーヒーでも、音の変化はありました。
ただ、変化するスピードはどちらが速いかまでははっきりわかりませんでした。

コーヒーの影響ではなくて、お湯か水の違い。と言うことができると思います。

んッ！　ビールですかァ！　いいですねェ！。
また何かあったら、教えてください！。

ありがとうございました。

回答No.15

foobar

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。

お礼

回答ありがとうございます。

「気泡説」を始めに言われた方ですね！。
度々回答していただいて、ほんとうにありがとうございます。

ちなみに僕も「素人」ですので、問題ありません！。感謝いたします！。

はやりそのように考えるのが、自然のような気がしてきました。

毎日飲んでるコーヒーだけど、納得できるように考えようとすると、「固定観念」のようなものが邪魔してたのか、発想が乏しくなって余計にわからなくなる「アリ地獄」に落ちたような感じになっていました。

この質問、明日の６／２１（火）の夜には締め切りたいと思います。
と言うのも、まだ画期的な回答があるかも・・・と言う気持ちからです。

長いことみなさん、本当にありがとうございました！！。

回答No.14

Too-mmy

♯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。

お礼

回答ありがとうございます。

通りすがりとは言え、他の回答者様から出ていた「気泡説」についてのわかり易い説明をしていただき、理解を深めることができました。

Ｎｏ，１３様のところに書きましたが、お湯ではなく水でやると変化がない訳についても、またの機会に通られたら教えてやってください。

ありがとうございました。

回答No.13

maekawadesu

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？

お礼

回答ありがとうございます。

ほぅ～、なるほど！。
回答していただいた文章は納得できました！。
わかり易い説明をありがとうございます。

・・・でもまだ一つひっかかるところがあるんですが・・・。
冷たい水にも溶け易いタイプのコーヒーを使い、冷たい水ではなく、水道水を使って同じことをやると、音の変化がない（極わずかなので、変化に気づきにくい。）のはどうしてなのでしょうか。

冷水タイプと言えども、やはり溶け切るまでには時間がかかり、そのために変化に気づかないだけなのでしょうか。（・・・なんかそんな気がしてきた。）

また何かわかりましたら回答をいただきたいと思います。

ありがとうございました。

回答No.12

noname#207400

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。

お礼

回答ありがとうございます。
こちらこそこんにちは！。です。

・・・１５年も引きずっておられたんですねェ～！。
だけど僕も長年気にはなっていたんですが、「こんなもの、ちょっと考えたらすぐに解決するだろう・・・。」と思って、本気で考えていませんでした。
ところが、仕事でいいアイデアが出なくなった先週、気分転換にでもと思って自分なりに解決しようと思ったら・・・簡単には解決しそうにないなァ・・・。と思うようになりました。

僕もコーラではダメでした。
ですから「気泡説」は、少し怪しくなってきました。

pezpez様が持っておられる疑問は僕と同じです。
液体のかさの変化で、あそこまでの音の変化は考えられないと、この２～３日の実験（？）で思うようになりました。
本日は月曜日。・・・コーヒーの飲みすぎなのか、朝から冴えなくて・・・。

新しい発想や発見は、「冗談」や「雑談」から生まれることが多いんです！。
「ゴチャゴチャ」、「横ヤリ」と言う意識は僕にはありませんョ！。逆に歓迎したいくらいです！。

回答はもちろん、考え方やアドバイス、何でも構いませんので、１日でも早く解決したいと思っております。
よろしくお願いいたします。

ありがとうございました。

回答No.11

Bubuca

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。

お礼

またまたの回答ありがとうございます!。

・・・と言うか、・・・
すみません。Bubuca様の場所をお借りして、回答くださった皆様、そして中には今でもコーヒーメーカーの売り上げに貢献されている皆様!。
本当にありがとうございます!!。

私は決して、メーカーの回し者ではなく、単なる中小企業の「開発」をやっている者でして、こういった何気ない現象に非常に興味をそそられる、好奇心の塊の人間です。
今まで何年も「コーヒーを入れる。」と言う動作をしてきて、ふと何気なく気づいた現象ですが、偏った知識のために理解に苦しむ結果となりました。
実は簡単に答えが出てくるものと思っていましたが、私の会社の同僚や皆様を、ここまで巻き込むとは思ってもいませんでした。
Bubuca様には大変申し訳ないですが、この場をお借りして、今まで回答してくださった皆さんに御礼申し上げたい気持ちです。
ありがとうございます!!。

さてBubuca様の言われる通り、ここまで課題が増えるとは思ってもいませんでした。
>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。
とんでもないです!!。「ありがとう」と言う言葉は、私の方から言う言葉であって、回答者の皆さんからいただく言葉ではありません。

今夜から明日にかけて、できるだけの解明は続けたいと思います。でないと・・・寝れない!!。

回答してくださる皆さんに対しては非常に不謹慎ですが、しばらくの間だ、楽しくパソコンに向かえそうです。

また何かわかりましたら連絡をお願いいたします。

皆さん、本当にありがとうございます!!。

回答No.10

sekisei

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。

お礼

またまたの回答ありがとうございます。

＞・・・カップの底をスプーンで叩いた音・・・

すいません。正確には、「カップの底と内壁」です。
つまりコーヒーが触れている面、全部と言うことです。

・・・申し訳ありませんが、sekisei様のこの欄をお借りして、先ほどの方の御礼のところに書きました、「金属の棒でビーカの外側から優しく叩いた・・・」と書いてしまいましたが、あれは外側でなく、内側の間違いでした。すみませんでした。
そしてsekisei様、場所をお借りして申し訳ありません。

そうですね。今のところ数種類のインスタントコーヒーで試しましたが、すべてこの現象が出てます。

あとご指摘いただいている物でもやってみなくては・・・。

それから皆様、くれぐれもコーヒーの作りすぎ、飲みすぎには注意してくださいね！。

ありがとうございました。

回答No.9

Bubuca

こんにちは

目の付けどころが面白いと感じました。
mazeranさんはぐるぐるとかき回して溶かしてるのではないですか？
そうだとすると、液面の状態はロート状になってますよね、渦巻きですもの。
すると、回っている間の「壁に沿っている液面」は高くなって音は低くなります。
止まっている時のや静かに回っているときの液面と一番速く回っている時の
液面の差で、かなり音が違うと思います。
こう考えると＃１のsoramistさんの回答は外れていません。
面白かったので、いろいろ試してしまいました　(^_^;

理科系の実験室でマグネチックスターラーがあれば回転数を一定、
つまり壁に接する液面の高さを一定にして音を試すことができると思います。

お礼

回答ありがとうございます。

Bubuca様の回答を見させていただき、寝起きにまずやってみました。

確かに液面はロート状になっていますが、どのような混ぜ方をしても、音は安定（？）して変化（低→高）しています。
かき回す方向を途中で変えても、そのとき明らかに液面の高さにはかなりの変化がありますが、その変化と音の変化とにはなんら関係は見出せませんでした・・・。

実は今会社にいるのですが、職業柄、スターラーもあり、ご指摘の通りに行なってみました。
インスタントコーヒーをビーカに入れ、お湯を注いでスイッチオ～ン！！。
金属の棒で、ビーカの外側を優しく叩き続けていると・・・明らかに音の高さが高い方へ変化します。

明らかにお湯の量や、渦巻きによる液面の変化で音が変わるのではないと今では確信しております。

となると・・・「気泡説」が怪しくなってまいりました！！。
・・・おッ、そうそう、コーラを買ってこなきゃ！。

とにかくもう暫く締め切らずに回答をお待ちいちします。

また何かわかりましたら連絡をください！。

本当にみなさん、僕のヘンな疑問のために御迷惑をおかけします！。よろしくお願いいたします。

ありがとうございました。