Wie viele Licks braucht es, um in die Mitte eines Lollipops zu gelangen?

Wie viele Licks braucht es, um in die Mitte eines Lollis zu gelangen? Die Wissenschaft hat nun eine Antwort auf die berühmte Frage, die in dem kultigen Tootsie Roll Pop-Werbespot gestellt wird: etwa 1.000. Und Sie können diese Zahl zur Bank bringen - sie basiert auf einem ausgefeilten mathematischen Modell, wie fließende Flüssigkeit Feststoffe auflöst.

Forscher an der New York University kamen zu der Zahl, indem sie ihre eigenen Süßigkeitenkugeln und -zylinder maßen, um zu prüfen, wie Materialien in einer Strömung sich auflösen. Aber dieser scheinbar einfache Prozess ist tatsächlich ziemlich komplex, sagte Studienleiter Leif Ristroph, ein Physiker an der NYU. Erstens stört die Anwesenheit des Körpers den Fluss und zwingt ihn, sich zu biegen und die Richtung zu ändern, sagte er.

"Aber dann beginnt der Fluss, den Körper aufzulösen, so dass nun etwas über den Fluss auf das feste Objekt gedruckt wird", sagte Ristroph der "Live Science". "Was passiert ist, ist, dass du ein komisches Feedback zwischen den beiden bekommst."

Das Ergebnis war überraschend: Tests von sowohl sphärischen Lollipop-Bonbons als auch Jolly-Rancher-artigen Zylindern ergaben nach einer kurzen Zeit im Fluidfluss die gleiche Halbkugelform, berichteten Ristroph und seine Kollegen in der Februar-Ausgabe des Journal of Fluid Mechanik. [Siehe Zeitraffervideo der auflösenden Formen]

Zuckerhaltige Wissenschaft

Ristroph war zusammen mit dem New Yorker Studenten Jinzi Mac Huang und dem Mathematiker Nicholas Moore von der Florida State University an der Frage der Auflösung interessiert, weil sie mehr als nur Süßigkeiten betrifft. In der Tat, die Dynamik der Auflösung und Erosion sind auf zahlreiche Bereiche anwendbar, sagte Ristroph. Zum Beispiel könnte das Verständnis des Prozesses erklären, wie Flüsse Landschaften zeichnen. Auflösende Materialien sind auch in chemischen Industrieprozessen wichtig, sagte er, und in der pharmazeutischen Industrie. (Diese Pillen können schließlich nicht einfach durch den Magen gehen.)

"Die einfachste Sache, die Sie tun können, ist, einfache Formen in einem schönen, stetigen Fluss zu haben, und dann zu schauen, was passiert, wenn sie sich auflösen", sagte Ristroph.

Die Forscher wendeten sich zu harten Süßigkeiten für ihre Experimente, aber sie konnten nicht einfach Tootsie Roll Pops kaufen. Kommerzielle Bonbons sind voll von winzigen Bläschen, die das Experiment verfälschen könnten, so Ristroph, und so mussten die Forscher blasenfreie, perfekt geformte Hartkaramellen herstellen, die "sogar ein Mathematiker lieben würde".

"Keiner von uns ist ein besonders guter Koch, aber wir haben gelernt, selbst Süßigkeiten herzustellen", sagte er.

Dann geben die Forscher die Bonbons in Wasserströme von etwa 4 bis 40 Zoll pro Sekunde (10 bis 100 Zentimeter pro Sekunde). Sie verwendeten Zeitrafferaufnahmen, um den Auflösungsprozess über mehrere Stunden zu erfassen.

Strömungsformationen

Zur Überraschung der Forscher nahmen sowohl die Kugeln als auch die Zylinder die gleiche Form an, bevor sie verschwanden: eine glatte, gut polierte sphärische Seite, die in die Strömung gerichtet war, mit einer rauhen Kante, die die Süßigkeiten wie ein Gürtel umkreist. Auf der Rückseite entwickelten die Bonbons eine flache, aber pockennarbige Oberfläche. Die Unebenheit des Rückens wurde von der Geschwindigkeit und dem Mangel an Stabilität in der Strömung angetrieben, als es über die Rückseite der Süßigkeiten ging, sagte Ristroph.

Aus den Experimenten erstellten die Forscher mathematische Formeln, um zu erklären, wie schnell sich die Materialien auflösen. Zum Spaß haben sie die "Wie viele Licks?" Frage, und festgestellt, dass ein Lutscher mit einem Radius von 0,4 Zoll (1 cm) bei der Entsprechung zu einer Flussrate von 1 cm pro Sekunde geleckt würde sein Zentrum in etwa 1000 Licks zeigen. Natürlich beeinflussen viele reale Faktoren diese Zahl. Online, Posts über Tootsie Pop-Lecken Experimente berichten Zahlen von 144 bis 850 Licks.

"Es könnte 500 sein; es könnte 1.500 sein ... Es ist eine Art grobe Schätzung", sagte Ristroph. "Aber es scheint, als ob es ziemlich gut funktioniert."

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