Il movimento del caffè

Come non rovesciarlo

E’ probabile che troveremo questo studio, un po’ bizzarro e originale, tra quelli candidati al premio Ig Nobel. L’anno scorso Rouslan Krechetnikov, un ingegnere meccanico dell’Università della California a Santa Barbara, assieme al suo assistente Hans Mayer è andato a una conferenza sulla fluidodinamica e lì ha notato una scena che gli ha stuzzicato la fantasia: protetto all’interno delle tazze se ne stava il caffè, in balìa dei movimenti goffi delle persone che, cariche di libri, sbilanciate e di fretta, erano fortemente impegnate nel tentare di non rovesciarlo. Un’osservazione che lo ha spinto a ragionarci su.

Tazza larga e bassa. A quando gli esperimenti? (Cortesia: J. Schorzman)

Mica facile da capire la fisica che sta dietro il caffè traboccante: forze, coppie, accelerazioni determinano il movimento del liquido, il tutto influenzato dalla meccanica della deambulazione, che a sua volta dipende dall’età, dal sesso e dalla salute della persona che trasporta la bevanda. E poi c’è da considerare la viscosità e il livello del liquido nella tazza. Bisognava iniziare subito a lavorare. Così Krechetnikov e Mayer, tornati in laboratorio, si sono messi a fare esperimenti. Hanno monitorato persone che camminavano a diverse velocità lungo un percorso rettilineo con una tazza di caffè in mano. I volontari compivano queste azioni con concentrazione e secondo due modalità: fissando intensamente la tazza mentre camminavano oppure guardando dritti di fronte a loro. Nel frattempo tutto era registrato attraverso telecamere e sensori: il movimento delle persone, la traiettoria della tazza e l’istante della fuoriuscita del caffè. Purtroppo, come sottolinea Andrzej Herczynski, del Boston College, lo studio si è fermato a considerare le tazze cilindriche e non ha guardato più in là, dando spazio anche a tazze coniche o curve, come quelle che si usano per il cappuccino in Italia, per intenderci.

In ogni caso pare che, raggiunta la velocità di camminata desiderata, la frequenza dell’oscillazione del liquido dipenda dalla dimensione del contenitore e che la probabilità di fuoriuscita del caffè aumenti se non si cammina in modo costante e se ci sono degli impedimenti. Basta infatti un tratto di pavimento irregolare o una distrazione per amplificare le oscillazioni e far cadere gocce di caffè ovunque.

Dopo aver raccolto e analizzato i dati, i due ricercatori possono predire quando e come ci si potrebbe rovesciare il caffè camminando? Non proprio. Sono però in grado di dare dei suggerimenti utili, come per esempio quello di iniziare a camminare lentamente per non imprimere una forte accelerazione iniziale al liquido. Altri consigli sono di lasciare uno spazio pari a un ottavo del diametro della tazza tra il livello massimo del caffè e il bordo e di prestare sempre attenzione alla tazza mentre si cammina.

Ma questa ricerca, pubblicata in un articolo su “Physical Review E”, non è solo finalizzata a limitare il rischio di sporcarsi di caffè la camicia. Potrebbe infatti essere interessante studiare modelli di tazze con forme o strutture che limitino le oscillazioni del liquido contenuto. Peccato che economicamente sia più conveniente dotare la tazza di un coperchio, cosa che ormai già molti fanno. Una soluzione ancora migliore al problema potrebbe essere quella di godersi un buon caffè seduti con calma a un tavolo, fare una pausa come si deve e poi riprendere la vita frenetica correndo a destra e a manca carichi di caffeina: tutta quella di una normale tazza cilindrica piena di caffè, senza macchie e senza sprechi.

Mayer, H., & Krechetnikov, R. (2012). Walking with coffee: Why does it spill? Physical Review E, 85 (4) DOI: 10.1103/PhysRevE.85.046117