烈日炎炎,何以解忧?优雅地倒一杯冰可乐,感受一下怦然心动的感觉——听到声音就酥了。这沁人心脾的声音,来自可乐中的二氧化碳。它带来了可乐独特的口感,却也导致一些乐极生悲的事故,像这样:身处果壳之中,仍自以为无尽空间之王图片来源:giphy.com或者这样:图片来源:giphy.com如此惨绝人寰的事情,多半是因为可乐在打开前受到了剧烈的摇动。小摇怡情,大摇浪费可乐,强摇则难免灰飞烟灭。
怡情和浪费的分界点在哪里呢?今天,我们就来探索一下导致可乐喷出的摇动频率。
存在一个摇动频率,使得在给定时间和摇动幅度内,大于这一频率摇动可乐,就会导致可乐打开时喷出瓶外;小于或者等于这一频率摇动可乐,就能优雅地平安无事。这就是可乐摇动的优雅频率。找到这一优雅频率。
首先,我们需要解决的是如何实现不同的摇动频率。
直观上,我们可以这样:虽然这很rock,但是这不科学:手动摇的过程很难控制均匀的速度,摇的速度也不透明,很难量化。要科学地研究这一问题,我们不能用主观能动性太强的手,而需要寻找一个可以固定频率匀速摇动的东西。最容易想到的是——图片来源:giphy.com遗憾的是,招财猫的承重力有限。我们只能忍痛放弃。上下匀速摇动的东西并不常见。
但匀速转动的东西却无处不在,而且从小到大一应俱全:图片来源:pixabay.com实现化转动为平动并不难,我们只需要有一个活塞连杆:图片来源:quora.com话不多说,我们搜集了如下材料:木条用来做固定的底座,稳定电压是动力来源,硬纸板做连杆,微电机做旋转运动然后,精心打造了一款固定频率可乐摇动装置——活塞1号:不得不感叹技术解放了人类的双手,匀速转动的电机通过连杆实现了对可乐的匀速摇动,而且振幅稳定控制在10cm,可以说是非常科学地rock了。
有了可变的频率之后,我们还需要考虑选择什么可乐。市面上常见的可乐有塑料瓶装的,易拉罐装的和玻璃瓶装的。每一种又有不同的大小。我们选择了300mL大小的塑料瓶装可乐,主要是因为便宜。塑料瓶可乐有冷藏、冷冻(一般不卖)和常温三种。温度显然会影响可乐中二氧化碳的溶解度,从而影响优雅频率。如何选择呢?我们做了一个小实验来挑选。
我们取了3瓶一样的塑料瓶可乐,分别冷冻、冷藏和放置在27°C的常温下。
为了直观地衡量打开时的气体多少,也防止可能的喷出,我们给三瓶可乐戴上一顶安全帽:非常美观!强烈建议可乐公司推出这样的防喷装置,既美观又安全。下面,我们来看一下不经过摇动时打开的效果:果然,由于二氧化碳在水中的溶解度是随温度升高而降低的,冷冻下打开时放出的气体是最少的,常温下放出的气体是最多的。由于我们要探索的是危险的边缘,下面我们就选择用常温可乐进行实验。
为了保证可比性,我们采用了来自同一箱的可乐进行对比实验。即便如此,不同可乐在到达我们手中之前仍然可能经历了不同的颠簸,这是我们无法控制的。我们只能假设,同一箱中的不同可乐在静置之后,之前的颠簸差异可以忽略不计。这个假设合理吗?我们先来做另一个实验检验一下。
我们随机(就是闭着眼睛挑)取了同一箱可乐中的3瓶,分别进行快摇、慢摇和不摇。
摇动之后静置10分钟——听邓紫棋唱完一首全都是泡沫,再听哈林喊几句I wanna rock,时间就差不多了。我们来看一下打开后的结果:慢摇瓶的气球有些桀骜不驯,但是除了气球的颜色和姿态,三瓶可乐没有明显差别:都没喷,放出的气体大小也没有可见差异。也就是说,只要静置10分钟,按捺不住的二氧化碳又被按捺住了,不管之前是慢摇、快摇还是不摇。这说明我们的假设是合理的。
科学探索的道路从来不平坦,正当我们准备大展身手的时候,我们的装置出现了一点问题。经过几次失败的修复尝试之后,最终,我们不得不放弃使用活塞1号,更新换代,进行了全方位的加固,推出了活塞2号:升级后的装置因为喷漆显得有金属质感了,摇滚风格偏硬了,运行也更加稳定。我们来看一下最大马力下摇动的情况:完美!
10秒摇完,立即打开:忌惮于打开时的威力,我们在喷涌而出的瞬间立即以迅雷不及喷发之势拧了回去——这种方法虽然有效地防止了喷出,但是并不优雅,换句话说,很怂。
显然,摇动时间也对空气与可乐液体的充分接触有着明显的影响。我们将摇动时间增长到20秒,探索一下此时的优雅频率。考虑到10秒时的优雅频率是2.2次每秒,20秒下的优雅频率应该更低一些。我们首先尝试一下20秒35次,也就是每秒1.75次时的效果:还是出现了些许喷出。果然,摇的时间越长,喷出的优雅频率越低。
我们终于探索出了可乐喷涌而出的优雅频率:在20秒内频率不能超过每秒1.5次;在10秒内频率不能超过每秒2.2次。如何优雅地摇可乐?当摇动的频率没到达优雅频率时,就以摇滚精神为先,放心大胆地打开。当摇动的频率高于优雅频率,就要以优雅为重,不先静置10分钟就坚决不打开。面对这一伟大的发现,我们忍不住放下优雅的姿态,拿起唯一的大瓶可乐,rock了三分钟,尝试了一下放纵的滋味——请戴上耳机,放大音量欣赏。
危险动作,请勿模仿。