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通過聲音辨別西瓜是否成熟 背后的原理你知道么?

又到了酷暑難耐的季節,清爽可口的西瓜成了夏季的“標配”。通過拍擊西瓜聽聲音,真的能判定西瓜的成熟度嗎?這個看似簡單的方式,又有怎樣的原理?

研究人員對“聽聲辨瓜”進行了研究,研究表明,用手拍打西瓜,聽聲音判斷西瓜品質,是有科學依據的。這套方法的檢驗原理是聲波在介質中傳播受到介質密度和質地的影響,因此,可以找出拍擊西瓜獲得的聲波與西瓜品質之間的關系。這樣,就能夠在不用切開西瓜的前提下,分析拍擊西瓜獲得的聲波,檢測其成熟度和內部品質。

具體來講,西瓜的結構分為瓜皮和瓜瓤。在西瓜成熟過程中,瓜皮的硬度和彈性模量發生變化,也就是果肉成熟的瓜皮彈性更大,拍打起來會有輕微的回彈感。此外,瓜瓤在纖維素酶的作用下,內部纖維素被降解,西瓜的含糖量和自身結構也產生了變化,敲擊聲自然會有不同。將西瓜視為一個具有彈性的多層結構球體,當人們敲擊西瓜振動發聲后,分析產生的音波信號可得出以下結果:未熟果在拍打的時候,其音波振幅達到最大,隨后急劇衰減,呈不規則的衰減波形。而適熟果和過熟果的最大振幅出現在拍打之后的某一時刻,其波形上下對稱,呈有規律的衰減。而音波的具象化體現就是振動和回聲,所以敲擊時聲音較清脆的是生瓜,敲擊聲相對沉悶的是熟瓜。

簡單來講,生西瓜果肉密度較高,敲起來聲音發脆,熟西瓜果肉密度相對較低,敲起來就比較悶,并且西瓜被敲擊后發生的振動頻率,處于人耳能夠感知和分辨的范圍內。因此,在購買西瓜時,輕輕拍打不同的西瓜,就能聽出不同聲音。當拍打西瓜發出“當當”清脆響聲,有可能是生瓜,發出混濁、沉重“嘭嘭”響聲的應該是熟瓜,發出“噗噗”響聲的有可能是熟過頭了的瓜。其實,除了拍打聽聲音之外,還有很多方法來辨別西瓜的好壞。比如以下的“四看法”:

1.看西瓜底部的圈圈,越小越好。相反,底部圈圈越大,皮越厚,越難吃;

2.看西瓜頭,就是所謂的瓜蒂。瓜蒂卷曲的西瓜通常很甜;

3.看西瓜紋路,紋路越整齊越好;

4.看西瓜顏色,西瓜最好挑青綠色,避免挑霧白色。

本文由北京印刷學院物理系副教授李蜜丹進行科學性把關 。


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