Her er forklaringen på hvorfor bunden går ud af en flaske med et slag i toppen

Den fysiske forklaring på fænomenet er mere kompliceret, end de fleste umiddelbart forventes at formode.

Forskere fra Brigham Young University i Utah har undersøgt, hvad der helt præcis sker, når bunden går ud af en væskefyldt flaske, når et hårdt slag rammer flaskens top.

De har optaget forløbet med lynhurtige kameraer og påmonteret et accelerometer på flaskens bund.

Disse undersøgelser viser klart, at flaskebunden ikke går i stykker på samme tidspunkt, som flasken rammes i toppen.

Hvordan går bunden ud af flasken? Det har amerikanske forskere nu fundet forklaringen på.

Slaget med hånden bevirker derimod, at flasken accelereres nedad, og det skaber en undertryk ved bunden af væsken. Hvis accelerationen er stor nok, vil trykket falde til under damptrykket, væsken vil fordampe, og der dannes bobler.

Når trykket vender tilbage til det normale, kollapser boblerne igen, og det sker rundt regnet ti gange så hurtigt, som den hastighed, hvormed de blev dannet. Det giver en større kraftpåvirkning på flaskens bund, end det oprindelige slag i toppen af flasken.

Accelerometermålinger og videooptagelser viste tydeligt, at flasken gik i stykker, efter boblerne kollapsede.

Hvis flasken indeholder vand med brus, vil boblerne indeholde CO2. Det forhindrer, at de kollapser - og flasken går ikke i stykker. Hvis flasken er tom, kan der heller ikke dannes bobler, og så virker tricket heller ikke.

Forskerne er mere præcist kommet frem til, at bobler dannes, når (Patm - Pv)/(rho x h x (a-g)) er mindre end 0,5.

Her er Patm det atmosfæriske tryk; Pv er damptrykket; rho er væskens massefylde; h er væskesøjlens højde; a og g er henholdsvis accelerationen af væsken og tyngdeaccelerationen.

Forskerne har produceret denne video, der viser målingerne.

Dokumentation

Catastrophic Cracking Courtesy of Quiescent Cavitation
Bottles, Bubbles And Breakages

Emner Fysik

Kommentarer (12)

Forklaringen lyder logisk, men kan så vidt jeg kan se ikke anvendes som forklaring på de ulykker, man har set i køleanlæg med ammoniak - fx. på Dragsbæk Margarine i Thisted for nogle år siden.

Nogen bud på, hvori forskellen består?

  • 0
  • 0

Tænkte på f.eks når en rammemaskine rammer pæle i jorden.
En slagfast box med vand i, indlagt mellem pælen og selve slagdelen, så vil slaget få pælen til og synke så accelerationen opstår og boblerne kommer frem. Tanken var så at boblerne kunne levere slag nr 2, helt gratis for den samme energi levert i det første slag og sende pælen det ekstra stykke i jorden?

Det må da kunne spare noget tid og brændstof hvis man kan?

  • 0
  • 0

Time Warp fandt ud af dette for et par år siden

Åbenbart, men de fandt dog ikke frem til ligningen, der beskriver, hvad der skal til for, at boblerne dannes, og bunden går ud af flasken.

  • 0
  • 0

@ Jens Ultoft.
Væskeslag i en (køle) kompressor er når der via sugeledningen kommer væske (kondenseret kølemiddel), med ind i cylinderen. Når stemplet går i top vil væsken fylde rummet mellem stempel og topstykke. Vædsker kan normalt ikke komprimeres, og bevægelsen i stemplet, vil via vædsken overføres til topstykket.

  • 0
  • 0

[quote]Time Warp fandt ud af dette for et par år siden

Åbenbart, men de fandt dog ikke frem til ligningen, der beskriver, hvad der skal til for, at boblerne dannes, og bunden går ud af flasken.[/quote]

Artiklen lægger op til at det er noget sentationelt, at de har fundet ud af at der opstår bobler og at det er disse der ødelægger flasken - og at flasken ikke går i stykker når væsken indeholder meget CO2.

Men dette har været alment kendt i lang tid - eneste nye er formlen, som her kun får meget lidt omtale. Det er derfor jeg henviser til Time Warp, da de allerede viste den sentationelle del for lang tid siden.

  • 0
  • 0