Британские ученые разобрались, как функционирует шоколадный фонтан с точки зрения физики. Оказалось, что основным фактором в его работе является сила поверхностного натяжения.
Об этом говорится в статье физиков из Университетского колледжа Лондона, опубликованной в журнале European Journal of Physics.
Шоколадные фонтаны – это популярное угощение, которое часто предлагается на свадьбах, банкетах и других мероприятиях. Такие фонтаны состоят из нескольких ярусов, по которым стекает подогретый шоколад, куда гости обмакивают кусочки фруктов. Авторы статьи решили вычислить, почему струи шоколада стекают с яруса на ярус не под прямым углом, а сильно прогибаются внутрь.
Чтобы ответить на этот вопрос, физики смоделировали, как работает шоколадный фонтан из трех этажей. Сначала они теоретически предсказали поведение шоколада, а потом проверили свои вычисления экспериментально. Выяснилось, что работа фонтана складывается из трех независимых процессов, которые подчиняются разным законам физики.
Во-первых, в подаче шоколада на вершину фонтана ключевую роль играет градиент давления. Во-вторых, когда шоколад течет по поверхности яруса, ключевыми факторами являются гравитация и вязкость – форма самого яруса не важна. Наконец, когда шоколад перетекает с яруса на ярус, в дело вступают силы поверхностного натяжения.
Помимо шоколада, ученые также работали с водой как с менее вязкой жидкостью. По словам авторов статьи, идея эксперимента выросла из студенческого исследовательского проекта. Они надеются, что публикация поможет популяризации науки.
«Если я смогу убедить обычных людей, что математика – это больше, чем теорема Пифагора, я буду считать, что достиг своей цели. Конечно, математика применяется во многих занятиях, но среди них нет ничего слаще шоколада», -- рассказал Адам Таунсенд, соавтор работы.
