Ученые: когда вы открываете шампанское, это создает сверхзвуковую волну. Такую же, как у реактивного самолета
Исследование повлияет на широкий спектр областей науки, к примеру, на ракетостроение и баллистику.
По словам ученых, которым посчастливилось изучать шампанское, выбивание пробки из бутылки шампанского создает сверхзвуковую ударную волну.
Сначала короткий ликбез. Каждая бутылка шампанского содержит газообразный диоксид углерода, который создает медленно нарастающее давление и давит на пробку.
В бутылке шампанского в состоянии покоя внешнее давление, оказываемое на пробку, уравновешивается статической силой трения между пробкой и стенками бутылки.
Однако как только вы начинаете скручивать пробку, это статическое трение быстро превращается в кинетическое трение и оно уже недостаточно сильное, чтобы уравновесить давление, оказываемое на пробку. Бум!
Стоит отметить, что пробки очень быстрые. Одно исследование, проведенное в Германии, показало, что если сильно трясти бутылку, то пробка может вырваться из нее со скоростью до 40 километров в час!
Столб газа, который вырывается из бутылки при извлечении пробки, достаточно быстр, чтобы образовать диск Маха или особый тип ударной волны, которая часто встречается в выхлопах ракет и реактивных самолетов.
Если бутылка хранится при комнатной температуре или чуть выше, то давление может в семь раз превышать атмосферное. Но как только шлейф газов выходит, давление выравнивается, и ударная волна исчезает.
В 2019 году исследователи использовали высокоскоростные камеры, чтобы снимать, как они открывают бутылки, которые находились при комнатной температуре — 20 и 30 градусов, чтобы засвидетельствовать существование дисков Маха. Они также обнаружили, что цвет шлейфа может меняться в зависимости от температуры бутылки.
«Мы надеемся, что наша модель даст исследователям несколько интересных идей, и они смогут рассматривать обычную бутылку шампанского как мини-лабораторию», — пояснил Роберт Жорж, исследователь из Университета Рена.
Конечно, это исследование может показаться просто удобным поводом для того, чтобы выпить много шампанского, но оно имеет некоторые практические применения, например, в ракетостроении и баллистике. Оно также могло бы помочь инженерам, разрабатывающим подводные аппараты и ветряные турбины, лучше понять гидродинамику, изучить движение жидкостей и газов.
Далее исследователи планируют изменить некоторые параметры (температуру, объем бутылки и т.д.) своего исследования и налить еще больше шампанского.
Комментарии