Во время исследования, проведённого в Гёттингенском университете, учёный Макс Кох, который также является ценителем домашнего пива, обратил внимание на научную проблему, связанную с характерным звуком, возникающим при открытии бутылки пива с поворотной крышкой.
Об этом сообщает ProIT
С целью изучения этого явления исследователь использовал высокоскоростную камеру, которая позволила зафиксировать процесс открытия бутылки. После первичных экспериментов Кох и его коллеги решили расширить свои исследования, сосредоточившись на акустических и физических аспектах этого звука. Результаты их работы были опубликованы в научном журнале Physics of Fluids.
Исследование звука открытия бутылки
Учёные выяснили, что звук, возникающий при открытии бутылки, является не просто одноразовой ударной волной, а состоит из быстрого звука типа «ах». Высокоскоростные видеозаписи показали, что внутри горлышка бутылки происходит конденсация жидкости, которая вибрирует вверх и вниз, формируя стоячую волну. Эти наблюдения, вместе с точными аудиозаписями и моделями динамики жидкости, подтвердили, что именно эта волна является источником звука «ах».
«Частота звука значительно ниже, чем резонирование, если подуть на полную бутылку, как на свисток. Это вызвано резким расширением углекислого газа и воздушной смеси в бутылке, а также сильным охлаждающим эффектом примерно до -50 °C, который снижает скорость звука. Децибелы, которые излучаются, высоки — в горлышке бутылки звук такой же громкий или даже громче, чем турбина самолёта на расстоянии 1 м, но это длится недолго», — объясняет Кох.
Влияние открытия на жидкость
После открытия бутылки растворённый углекислый газ начинает выделяться, что приводит к повышению уровня жидкости. Движение бутылки также вызывает плескание жидкости. Кроме того, удар крышки о стекло может спровоцировать фонтанирование из-за интенсивного образования пузырьков.
Учёный отмечает, что было довольно сложно найти простую модель для объяснения низкой частоты звука «ах». Как утверждает Кох, их численное моделирование продемонстрировало начальный сильный пик акустического излучения перед коротким резонансом «ах», но этот пик не был зафиксирован во время эксперимента.
Кох также шутит, что поддержание точности эксперимента во время употребления домашнего пива стало ещё одним вызовом. Он с юмором отмечает, что для проверки результатов эксперимента необходимо провести ещё одну серию тестов в пятницу вечером.
