Son dans le café

[zoup1]

Puisque c'est l'heure du café, je vous propose une petite expérience...

Prenez une bonne tasse de café bien mousseux et tout chaud... un "expresso" c'est parfait. Avec une cuillère, tapez régulièrement sur le bord de la tasse que vous tenez par ailleurs en l'air par l'anse.

Et écoutez.... La fréquence obtenue augmente, augmente, augmente...

Quand cela n'augemente plus, mélangez votre café (avec la même petite cuillière), et tapez de nouveau régulièrement sur le bord de la tasse. Ca repart comme la première fois... d'abord très grave, puis de plus en plus aigu..


Amusant non !?

Je crois que ca marche aussi avec de la bière...
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[invite88ef51f0]

Salut,

J'espère que tu as l'explication qui va avec, parce que là ça m'intrigue... En quoi faire vibrer la mousse entraîne une évolution de la fréquence ?

[zoup1]

J'ai une manip et un bout d'explication mais je ne suis pas bien sur qu'elle me convienne...

[invite8241b23e]

ça ne ferai pas décanter le café ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[zoup1]

ça ne ferai pas décanter le café ?

Et dans la bière, tu fais décanter quoi ?

Petite précision, il semble que cela marche aussi avec le chocolat mais pas avec le thé.

Il faut expérimenter je pense, chacun à vos boisson préférés...

[invite8241b23e]

estr-il possible qu'on expulse de l'air en frappant sur latasse, comme avec du coca cola, mais en moins violent, et qu'en remélangeant on redissolve de l'air ?

[zoup1]

estr-il possible qu'on expulse de l'air en frappant sur latasse, comme avec du coca cola, mais en moins violent, et qu'en remélangeant on redissolve de l'air ?

Et avec le coca, ça marche ? A mon avis ça devrait marcher...
Je ne pense pas qu'en remélangeant on redissolve de l'air... je vois pas bien par quel mécanisme cela pourrait arriver.

[invitea3fc981a]

Il est possible que cela vienne de la mousse : en effet, au départ quand la boisson vient d'être servie elle est constituée de fines bulles, qui ont tendance à disparaître au profit de grosses bulles ; l'évolution de la fréquence du son pourrait venir de là, mais il n'y a rien de sûr.

[invite88ef51f0]

Je pense aussi qu'en tapotant, on fait une "sélection" des bulles les plus stables... Mais le lien avec le son reste assez complexe à voir.

[invite62cb1b02]

Intérressant...
Je l'avais remarqué aussi et je pensais (initialement) que celà était dû à la dissolution du sucre dans le café, qui donc en changeait la densité ...
J'ignorais que celà fonctionnait avec d'autres liquides.

[ClairEsprit]

J'ai fait la même observation il y a quelques années et je l'ai également attribué à la dilution du sucre. J'ai dû faire l'expérience avec ou sans sucre, et point n'était besoin de lever la tasse (en l'ocurrence, un bon bol) en l'air pour constater le phénomène. Il m'a semblé que le changement de fréquence ne se produisait pas sans sucre.

[zoup1]

J'ai fait la même observation il y a quelques années et je l'ai également attribué à la dilution du sucre. J'ai dû faire l'expérience avec ou sans sucre, et point n'était besoin de lever la tasse (en l'ocurrence, un bon bol) en l'air pour constater le phénomène. Il m'a semblé que le changement de fréquence ne se produisait pas sans sucre.

Non, il n'y pas besoin de sucre, cela marche très bien sans (les amateurs de café le prenne sans sucre)

[ClairEsprit]

Bon. Mais dans mon cas il n'y avait aucune mousse, juste un bon café noir ! Et aucunement je ne tapotais, mais plutôt régulièrement je tournais...

[zoup1]

Bon. Mais dans mon cas il n'y avait aucune mousse, juste un bon café noir ! Et aucunement je ne tapotais, mais plutôt régulièrement je tournais...

Je ne pense pas non plus que cela vienne de la mousse à proprement parler, c'est juste que c'est comme cela que j'aime le café... Bien sérré, avec une belle mousse, très chaud, très court... bon, très court c'est pas terrible pour les manips, mais cela mets un petit bout d'Italie dans mon coeur.

[invite6687cb56]

Ca marche aussi avec de l'eau très chaude sortant du robinet. Je pense ausi que c'est lié aux bulles , car ce phénomène disparait lorsqu'il n'y a plus de bulle dans mon eau chaude , qui produit alors même bruit que mon eau froide.

[invite62cb1b02]

Donc avec ou sans sucre (pour les puristes), avec ou sans mousse (pour les grands amateurs), le résultat semble être le même.
La vitesse du liquide pourrait-elle avoir une incidence sur la propagation des ondes sonores en son sein ?

[invite0bbfd30c]

Ce n'est pas, tout simplement, dû à la hauteur de liquide contre les parois du récipient (hauteur qui augmente lorsque le liquide est en rotation)?

[zoup1]

Ce n'est pas, tout simplement, dû à la hauteur de liquide contre les parois du récipient (hauteur qui augmente lorsque le liquide est en rotation)?

Non je ne pense pas, la hauteur du liquide change peu lors de la rotation, alors que la hauteur du son elle varie beaucoup

[invite62cb1b02]

Ce n'est pas, tout simplement, dû à la hauteur de liquide contre les parois du récipient (hauteur qui augmente lorsque le liquide est en rotation)?

Très pertinent comme réflexion, Chip .
La difficulté se présente alors : "Comment faire la contre-expérience" ? Une hélice centrale qui ferait monter le niveau au centre et abaisserait le niveau sur les parois, peut-être ?

[zoup1]

Ca marche aussi avec de l'eau très chaude sortant du robinet. Je pense ausi que c'est lié aux bulles , car ce phénomène disparait lorsqu'il n'y a plus de bulle dans mon eau chaude , qui produit alors même bruit que mon eau froide.

Pas mal vu le coup de l'eau chaude... c'est marrant parcequ'on voit très bien les bulles qui disparaissent. Je l'ai fait plusieurs fois et le résultat est quand même bizarre... L'augmentation de la fréquence ne commence pas dès le début... et puis cela ne marche pas à tout les coups ???

Par ailleurs, j'ai été acheter une bouteille de coca exprès pour cela et ca marche plutot très bien. L'augmentation de la fréquence y est plutot plus rapide que dans le cas du café...

[ClairEsprit]

En tout cas, la propagation du son de la cuillère râclant le fond du bol ou de la tasse est nécessairement modifiée à l'interface café/air et la géométrie de cette dernière, modifiée lors de la rotation d'une surface plane vers une surface concave doit influer sur la restitution du signal vers l'oreille. Si mon interface se creuse comme une membrane de haut-parleur lors de la rotation on peut peut-être imaginer un mécanisme de sélection de fréquences ou de focalisation de certaines au détriment d'autres ?

[zoup1]

En tout cas, la propagation du son de la cuillère râclant le fond du bol ou de la tasse est nécessairement modifiée à l'interface café/air et la géométrie de cette dernière, modifiée lors de la rotation d'une surface plane vers une surface concave doit influer sur la restitution du signal vers l'oreille. Si mon interface se creuse comme une membrane de haut-parleur lors de la rotation on peut peut-être imaginer un mécanisme de sélection de fréquences ou de focalisation de certaines au détriment d'autres ?

J'ai l'impression qu'il n'y a que Tofu qui a fait la manip ??? la variation de fréquence est vraiment importante... plusieurs octaves (3 je pense je suis pas vraiment musicien). Je vois mal les effets dont tu parles responsables d'une telle variation de fréquence...

[ClairEsprit]

Bon. Le problème c'est qu'il n'y a pas qu'une seule expérience possible. Moi je suis resté sur ce que j'ai observé il y a un moment, c'est-à-dire du café chaud versé dans un bol, et sucré de deux ou trois morceaux. En gros, un liquide homogène avec un corps soluble au fond qui se dissout très vite. De là, je touille le tout, les idées vaguement claires, aspirant à la lumière apportée par la caféine. J'entends un son dont la fréquence augmente, possiblement sur plusieurs octaves, effectivement. La manip de Tofu est très différente. Il faut accorder nos violons.
Dans mon cas, si la modification de la membranne ne te semble pas convenir, il y a également comme phénomène possible le son des grains de sucre les uns contre les autres qui interfère avec celui du râclement de la cuillère, interférence s'amenuisant à mesure que le sucre se dissout.
Quelle est l'expérience de référence ? Il me semblait que l'on parlait de son dans le café... Le tapotement est indispensable ? Faut-il lever la tasse ?

[zoup1]

Quelle est l'expérience de référence ? Il me semblait que l'on parlait de son dans le café... Le tapotement est indispensable ? Faut-il lever la tasse ?

Je pense que l'expérience de référence est celle qui consiste à taper sur la tasse avec la cuillère mais sur l'extérieur de la tasse. Pas du tout sur l'intérieur au millieu du café. Le son que l'on entend est alors un mode de vibration de l'ensemble du système...

[ClairEsprit]

Je pense que l'expérience de référence est celle qui consiste à taper sur la tasse avec la cuillère mais sur l'extérieur de la tasse. Pas du tout sur l'intérieur au millieu du café. Le son que l'on entend est alors un mode de vibration de l'ensemble du système...

Hum. Très bien. En tout cas, moi j'observe le même phénomène en tournant de l'intérieur. Curieux non ?
Et dans ton cas, le café est au repos ? Il est brûlant ? Il y a du sucre au fond ? Quelles sont les conditions initiales de l'expérience ?

[BioBen]

Ca fait quoi si la tasse est vide ? Le même phénomène se produit-il ?

Juste une question puisque je viens de l'étudier en mécanique : est-ce-que ca ne s'explique pas simplement par un phénomène de résonnance (qui dépend de la tasse et de la vitesse du son dans la substance). Les ondes sonores réflechient sur les bords de la tasse s'ajoutent aux nouvelles onde sosnores crééent d'où l'augmentation de l'intensité ou de la fréquence sonore ? (on va faire ce type d'experience en TD la smaine prochaine).

PS : faudrait que j'aille faire l'experience, ca m'intrigue tout ca...

[zoup1]

Hum. Très bien. En tout cas, moi j'observe le même phénomène en tournant de l'intérieur. Curieux non ?

Non, je pense que c'est lié à la vitesse de propagation du son dans le café... peu importe d'où vient l'excitation

Et dans ton cas, le café est au repos ? Il est brûlant ? Il y a du sucre au fond ? Quelles sont les conditions initiales de l'expérience ?

L'expérience commence alors que je viens de préparer mon café ou alors que je viens de le mélanger. Ceci dit il tourne peu... Il est effectivement brulant mais il n'y a pas de sucre au fond.

Conditions initiales : Café qui sort du percolateur dans une petite tasse à café.

[zoup1]

Ca fait quoi si la tasse est vide ? Le même phénomène se produit-il ?

Il ne se passe rien de spécial, mais je t'invite à faire l'expérience.

Juste une question puisque je viens de l'étudier en mécanique : est-ce-que ca ne s'explique pas simplement par un phénomène de résonnance (qui dépend de la tasse et de la vitesse du son dans la substance).

sans doute.

Les ondes sonores réflechient sur les bords de la tasse s'ajoutent aux nouvelles onde sosnores crééent d'où l'augmentation de l'intensité ou de la fréquence sonore ? (on va faire ce type d'experience en TD la smaine prochaine).

Cela c'est le mécanisme de résonnance. Ici on donne juste un coup avec la cuillère. puis on attend. puis un autre coup avec la cuillère. Les coups avec la cuillère ne servent pas à entretenir les oscillations mais juste à faire une excitation initiale.
Ce qui est troublant ici ce n'est pas une augmentation de l'intensité du son mais une augmentation de la fréquence.

[invite6687cb56]

Ca marche aussi avec du coca cola.

[invite3ff5f84b]

Bonjour,

Si quelqu'un possède un microphone et une carte son, il serait peut-être intéressant d’enregistrer le phénomène et d’utiliser un logiciel permettant de visualiser le fichier .wav créé et d'approfondir l'analyse.