流動する液体内での音の変化

質問

カフェオレに砂糖を入れ混ぜていました。

そこでなんとなくスプーンでマグカップの底をつついていたところ、混ぜることによって発生した渦が弱まるにつれ徐々に打音が高くなっていくのに気づきました。

これは一体どういうことでしょうか。何度か行いましたが再現度は１００%です。
また渦が発生していない状態で、つつく強さを徐々に変えてみても音はほぼ変わらず、明らかに渦の強さに影響を受けているようでした。

この現象はどういった理由で起きているのか、気になるのです。
よろしくお願いします。

回答No.3

KoalaGold · ベストアンサー

ブランディグラスに水をいれて叩いて演奏する方法がありますよね。グラスベルかな。

中身は水位の違う水だけ。水位が高くなると低い音になります。

かき混ぜている時のコーヒーは真ん中は低いがカップの淵の水位が上がり、共鳴部分はカップの接触面だけなので真ん中は無関係で水位だけが上がり低音になるのでしょう。

お礼

とてもわかり易い回答ありがとうございます。

なるほど…渦による共鳴部分への水位の変化が影響していると考えられるのですね。
盲点でした。

回答No.2

kamobedanjoh

ドップラー効果です。

お礼

ありがとうございます。

水流の流れの速さでドップラー効果が起きるという事でしょうか…？
ドップラー効果は全く思い浮かばなかったです。おもしろいですね。

回答No.1

foomufoomu

これはけっこう難しい話です。
振動しているのはコップで、渦によって水面のふちのほうが盛り上がるため、コップの振動の様子が変わって音の高さが変わるのですが。。。

たたく場所がどこか、水がコップいっぱい近く入っているか少ししか入ってないか、水面の角度、などいろいろな条件が絡んで、いちがいに、どうすれば、どうなるといえません。（たたく場所や水の量などかえると違う結果になると思います。）

お礼

回答ありがとうございます！

主な原因はコップの振動の伝わり方が渦による水面の変化によって変わると考えられるのですね。
また叩く場所や水面の角度など振動に影響しそうな要素は全て音の変化に影響すると考えられると…。

容器内の液体をかき混ぜることによる小さな神秘を感じますね。