DAAROM: Neurotisch tikken met koffielepeltje

De vraag van deze week is: Waarom verandert de toon van het getik van een lepeltje op de bodem van een koffiekopje?

Het probleem van de 'koffiefoon' komt veel mensen bekend voor. Roerend in een kopje warme koffie of chocomel stuit men op het mysterieuze fenomeen.

Dat tikken op de bodem van een kopje of mok geluid maakt, zal niemand verwonderen. Maar dat bij constant kloppen de toon omhooggaat wel. Na even roeren is de toon weer laag.

Het raadselachtige is dat het effect bij andere vloeistoffen niet optreedt. Met puur zwarte koffie, thee of gewoon water lukt het meestal niet. Het lijkt vooral voor te komen in vloeistoffen met opgeklopte melk of melkpoeder.

De benodigdheden om het probleem te illustreren zijn alledaags. Een metalen lepeltje en een aardenwerken kop of mok met daarin warme koffie of chocomel zijn voldoende. Het is dan ook niet verwonderlijk dat menig kind al spelend met zijn lepeltje het verschijnsel ontdekt.

Zij slaan de plank echter mis. De wetenschapsquiz 1999 van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek werpt het juiste licht op de zaak. Volgens de quiz braken ook wetenschappers zich jarenlang het hoofd over het probleem.

Voor de oplossing is het allereerst goed om op te merken dat toonhoogte afhankelijk is van de snelheid van het geluid. Het geluid van de tik verplaatst zich langzamer door lucht dan in koffie­water. Geluid door lucht klinkt lager. Als tweede is van belang dat melk(poeder)deeltjes veel kleine luchtbelletjes aan het oppervlak hebben. Door te tikken verdwijnen de belletjes en daarmee de lucht uit de koffie. De toonhoogte neemt dus toe. Na roeren komt er weer nieuwe lucht in de koffie; de toon wordt weer laag.

tekst Michiel Kerpe, beeld ANP