Dlaczego butelki piwa przelewają się po uderzeniu z góry?

tl;dr

stuknięcie w górę powoduje, że fale kompresyjne zaczynają się w powietrzu w otworze (dlatego działa tylko od góry). Fale kompresyjne odbijają się od dołu i stają się falami rozszerzającymi. Uciskanie i rozszerzanie powoduje wzburzenie, które spienia piwo.

Tell me more…

The layman’s summary from Scientists discover why beer bottles overflow after a sudden impact :

A lot happens in the short period of time between tap and torrent. W momencie, gdy jakiś szarpnięcie zaciska usta twojej butelki, fala kompresji przesuwa się w dół przez szklankę. Kiedy fala uderza w dno, odbija się jak fala rozszerzająca, która przechodzi przez piwo. Fale te odbijają się tam i z powrotem, a fale uciskowe rozbijają pęcherzyki CO2 w piwie na tysiące niewiarygodnie malutkich mikrobąbelków, a fale rozprężające powodują, że te mikrobąbelki gwałtownie rozprężają się w rakietach czołowych.

Rezultat? Miliony i miliony rozszerzających się pęcherzyków CO2 zamieniają Twoje piwo w pianę strzelającą z Twojej butelki. Przy odrobinie szczęścia rozlewa się ona na spodnie Twojego szarpanego przyjaciela.

Streszczenie z opublikowanego artykułu :

Nagłe pionowe uderzenie w usta butelki piwa generuje falę kompresji, która rozchodzi się przez szkło w kierunku dna. Kiedy fala ta dociera do dna butelki, jest przekazywana do cieczy jako fala rozprężeniowa, która przemieszcza się na wolną powierzchnię, gdzie odbija się z powrotem jako fala uciskowa. Ten ciąg fal dylatacyjno-sprężeniowych napędza wymuszoną kawitację istniejących kieszeni powietrznych, prowadząc do ich gwałtownego załamania. Na tych zawaleniach powstaje chmura bardzo małych pęcherzyków córki, które ze względu na swoje mniejsze rozmiary rozszerzają się znacznie szybciej niż ich matki. Te szybko rozwijające się pęcherzyki skutecznie działają jako źródła wyporu, co prowadzi do tworzenia się pęcherzyków, których frakcja pusta szybko wzrasta o kilka rzędów wielkości, zamieniając w końcu większość cieczy w pianę.

Proces ten jest nieco inny w przypadku swobodnie poruszających się butelek niż w przypadku butelek na litej powierzchni.

Butelki, które nie mogą się poruszać tylko trochę się pienią, gdzie uderzająca butelka pieni się tak samo jak uderzająca butelka.

Butelki, które mogą się poruszać (wystarczy nawet 1 mm) poruszają się w dół szybciej niż piwo. Tworzy to niższe ciśnienie wewnątrz butelki. Przy niższym ciśnieniu piwo może utrzymać dużo mniej CO2, więc każda pęcherzyka, która może rosnąć, będzie rosła, a nowe będą się tworzyć w zwiększonym tempie. Górna butelka będzie miała równe, ale przeciwne zmiany ciśnienia, ale zwiększone ciśnienie po prostu zwiększa ilość CO2, że piwo może pomieścić, więc nie dodatkowe pianki będą produkowane tutaj.

Sidenote Zabawa: Jeśli uderzyć wystarczająco mocno ciśnienie w butelce trafienia dostaje wystarczająco niski, aby utworzyć małe i bardzo krótko żyć próżni na dnie butelki, piwo pędzi w kierunku próżni z taką siłą, że dno butelki zrywa. Można to również zrobić ręką, a nie inną butelką. How to Break a Beer Bottle With Your Bare Hands .