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用钳子在水下开枪枪虾是怎样做到的

放大字体  缩小字体 2020-05-14 12:26:51 来源:腾讯生活 作者:责任编辑NO。蔡彩根0465

从个头上来看,枪虾(Alpheidae科)并不起眼,不过它们在水下搞出的动态却很大。枪虾有一只结构特别的大钳子,只要把翻开的钳子敏捷地合上,它们就能制造出一声“枪响”,并在部分发射出冲击波用于进犯。

先来听一下枪虾的声响吧:

录制者:Mike Biddle

尽管只能抵挡个头不大的动物,但这把枪的威力仍是很大的,还能够杀死小的猎物。

但是,用一只钳子在水下“开枪”,枪虾到底是怎样做到的?答案是,它们利用了空化效应

空化(cavitation)指的在某些情况下,液体内的部分压力下降,呈现挨近真空的低压空泡。这样的空泡内部压力很低,而周围环境还有液体压强和大气压的强壮效果,因而它们生成之后很快就会在周围的高压之下敏捷被压扁。而空泡被压扁的进程是极具冲击力的,在周围高压的效果下,液领会在空泡部分快速地发作碰击,能够发生激烈的冲击波。

之前介绍过一个白手拍碎玻璃瓶的比如,从这儿就能够领会空化的威力:

仔细看瓶底,当瓶子快速向下移动时,瓶中的水没有跟上节奏,因而在瓶底发生了低压的空泡,而由于压力不平衡,上方的水又很快地把空泡压扁,偏重重地撞上了瓶底,导致玻璃瓶破碎。

枪虾所宣布的“枪声”和冲击波,也来自这种低压空泡被压扁的时间。枪虾的钳子上有两头对应的特别结构:一边是一个凹槽,另一边是形状对应的凸起。

依据一项研讨的说法,当钳子快速合上时,凸起会把凹槽中的水快速地挤出去,发生一股高速的水流(上图中的箭头)。而在高速水流的周围,又会发生漩涡。当流速快到某些特定的程度之后,在漩涡中就会发生部分的低压,促进空泡发生。接下来,跟着空泡被压扁,部分的液体重重地撞到一同,冲击波就这样发生了。

在高速拍摄中,也能够明晰地看到空泡发生与被“压扁”的进程:

录制者:Michel Versluis

许多时分,人类所忧虑的是空化效应带来的副效果(比如说会导致螺旋桨损坏),而能把它变成自己的兵器,枪虾也真的是很厉害了。

PS:你或许看过皮皮虾(虾蛄)击打发生冲击波的那个漫画,需求阐明的是,枪虾和皮皮虾是两个东西。有一些虾蛄的确也会发生空化效应,但并不是咱们平常能吃到的那种。

相关研讨信源:

题图来历:Aquarium Depot

文章来历:本文经授权转载自作者自己大众号“酷炫科学”,转载请联络原账号。

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