Бразильский ученый и преподаватель показал, как применить физические законы и математический аппарат для понятных студентам ежедневных задач. Он рассчитал и обосновал идеальную форму пивного бокала.
Предыдущие исследования и множество анекдотических свидетельств говорят о том, что потребители пива предпочитают холодный напиток — как правило, настолько холодный, насколько это возможно. Многим любителям пива также нравится пить его из прозрачного бокала — это дает возможность отслеживать оставшийся объем, наблюдать за цветом, пеной и пузырьками.
К сожалению, прозрачные бокалы склонны быстро нагревать напиток. Из-за этого производители пивных бокалов разработали множество конструкций, предназначенных для сохранения как можно большего количества холода как можно дольше. Они также адаптировали формы сосудов под разные сорта напитка, чтобы улучшить ольфакторный опыт потребителей.
Клаудио Пеллегрини (Claudio Pellegrini), профессор тепловых и гидродинамических наук в Федеральном университете Сан-Жуан-дель-Рей в Бразилии, рассчитал оптимальную форму бокала, чтобы пиво в нем оставалось холодным как можно дольше. Статья размещена на сервере препринтов arXiv.org.
Пеллегрини начал эту работу, чтобы продемонстрировать студентам, как физические и математические знания могут и должны применяться в реальной жизни для решения ежедневных задач. Объяснение «практической значимости» получаемых знаний — важный элемент высшего образования. И сложный. Студентам хорошо давать близкие к реальности примеры и практические работы, как-то связанные с их собственным существованием, чтобы сохранять интерес к учебе. Это может быть и задача оптимального нарезания пиццы, и расчет идеального бокала для пива, как в этом случае.
Физик не учитывал внешние факторы, такие как тепло руки, держащей стакан, или типы используемого стекла. Вместо этого он сосредоточился на форме бокала, чтобы определить скорость теплопередачи.
У бокалов в расчетах было изолированное основание, обеспечивающее изменение температуры жидкости только сверху и по бокам. Допущением в исследовании также стала фиксированная начальная температура пива и то, что стакан будет иметь незначительное тепловое сопротивление. Такой сценарий гарантировал, что изменения в теплопередаче станут прямым результатом изменений формы.
Проведя расчеты, Пеллегрини обнаружил, что лучшая форма — бокал с маленьким основанием и расширением кверху, например бокал-пилснер.
Исследователь отметил, что по-настоящему лучшим результатом для сохранения прохладности пива стал бы маленький сосуд, граненый стакан объемом до 350 миллилитров. В этом случае содержимое выпивают одним или двумя быстрыми глотками. Правда, физик настаивает, что употребление пива таким «уродливым» образом из посредственной посуды полностью игнорирует смысл распития.