Fyzikální oříšek: Proč se pěna na pivu otáčí opačným směrem?

Profesora na univerzitě Paříž-Jih a experta na mechaniku tekutin Frédérika Moisyho zajímavý fyzikální jev přiměl, aby pro výzkum získal studenta Juliena Bouvarda a kolegu Wietze Herremana, píše francouzský deník Le Monde.

Jestliže pohybujeme sklenkou (válec o průměru 3,7 centimetru) naplněnou do dvou centimetrů pod okraj, vytváří to uvnitř cyklickou vlnu, která táhne tekutinu ve směru rotace. Pak vědci přidali pěnu, skleněné kuličky, skořici nebo pepř. Tyto ingredience se daly rovněž do pohybu. Jakmile je hustota dost velká na to, aby vytvořila jakýsi plující člunek, okraje tohoto křehkého tělesa se dřou o stěny nádoby a vzniká pohyb ve směru proti rotaci tekutiny. Podobně jako u soukolí, kdy se obě kola otáčejí opačným směrem.

Avšak není to tak vždy. Pepř, na rozdíl od skořice, se stále otáčí stejným směrem jako sklenice. Je tomu tak proto, že v tomto případě žádná síla nedokáže vytvořit škraloup. "V případě skořice vzniká jakýsi obal na povrchu zrnek, který zajišťuje soudržnost a umožňuje vytvořit škraloup schopný předávat energii," říká Moisy.

Vědci také zjistili, za jakých podmínek "efekt pivní pěny" vzniká. Látka na povrchu nesmí mít příliš malou hustotu, aby se vytvořil škraloup, ale ani ne příliš velkou, protože pak škraloup vlnu zničí. Ani pohyb se sklenicí nesmí být příliš intenzivní, aby se škraloup nezničil.

Je třeba dodat, že opačná rotace pěny je pomalá, desetkrát až stokrát pomalejší než pohyb sklenicí. Musíme tedy půllitrem otáčet delší dobu, než budeme moci tento jev pozorovat.