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Avez-vous déjà essayé de produire ce que les scientifiques appellent « l’effet chocolat chaud »? Pour faire cette expérience, il suffit de vous munir d’une tasse, d’une petite cuillère et d’un peu de chocolat en poudre, sans oublier un liquide chaud.
Un son de plus en plus aigu
Si vous voulez mesurer cet effet « chocolat chaud », prenez une tasse et versez au fond un peu de chocolat en poudre. Du café soluble ferait d’ailleurs aussi bien l’affaire. Un peu d’eau chaude, ou de lait, et la boisson est prête. Il ne vous reste qu’à la remuer dans la tasse à l’aide d’une petite cuillère.
Maintenant, vous allez frapper la cuillère au fond de la tasse. Vous allez faire ce geste plusieurs fois. Au début, vous percevez un son assez grave, puis, peu à peu, la tonalité devient plus aiguë. Et pourtant, votre geste est le même. La cuillère frappe toujours le fond de la tasse au même rythme.
C’est en 1982 que, pour la première fois, ce phénomène a été mis en évidence dans un article paru dans une revue scientifique.
Le rôle des bulles d’air
Alors, comment peut-on expliquer cet effet « chocolat chaud »? L’origine est à rechercher dans la vitesse de propagation du son dans la tasse remplie de liquide. Le son provoqué par le choc de la cuillère sur le fond de la tasse provient du déplacement d’une onde.
En l’occurrence, la longueur d’onde dépend de la taille de la tasse. Et la fréquence du son est fonction de la rapidité avec laquelle il se propage dans la tasse. Or, cette vitesse est ralentie par les nombreuses bulles d’air que produit la dissolution de la poudre de chocolat dans l’eau ou le lait.
Cette lenteur relative du son se traduit par une fréquence plus faible, responsable de ces notes graves. Mais pourquoi le son monte-t-il de plusieurs tons, alors que la cuillère frappe la tasse de la même façon?
L’explication réside dans le comportement des bulles d’air. D’abord emprisonnées dans le liquide, elles s’en échappent peu à peu. Ne rencontrant plus d’obstacle, le son circule plus vite et devient plus aigu.
