КавитацияКавитация возникает, когда скорость воды очень высока, и в этом случае давление значительно падает из-за принципа Бернулли. Давление падает даже ниже давления водяного пара, и вода будет испаряться, т.е. закипать, при температуре окружающей среды. Из-за низкого давления образующийся паровой пузырь вырастет примерно до 1 см. Но когда давление снова повысится, этот пузырь схлопнется, высвободив энергию.
Ученые записали на гидрофон и сняли креветок на высокоскоростную видеокамеру, которая записывает 40 000 кадров в секунду, т.е. каждые 25 микросекунд камера делает снимок. Только при такой скорости записи стало возможно рассмотреть закрытие когтя, рост пузыря и схлопывание пузыря.
Камеру настроили так, что щелчок — стал триггером для срабатывания камеры, но при этом камера все равно писала кадры до триггера. Все эти танцы с бубном, чтобы в супер-слоумо заснять, что произошло в промежутке сразу после закрытия когтя.
Потом ученые свели записи звука и видео по времени и выяснили, что во время закрытия клешни не было звука, и что очень сильный сигнал приборы уловили именно во время схлопывания пузыря. Клешня закрывается за долгое время (долгое по шкале времени высокоскоростной камеры, 600 микросекунд) до того, как пузырь схлопывается, и приборы регистрируют очень громкий взрыв в 200 дБ.
Если что, Википедия говорит, что 200 дБ — это шумовое оружие.
130 дБ — Болевой порог (самолёт на старте)
140 дБ — Контузия (звук взлетающего реактивного самолета)
160 дБ — Шок, травмы (ударная волна от сверхзвукового самолёта) При уровнях звука свыше 160 дБ возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 — смерть.
Кавитационная эрозия в двигательных установках судов — серьезная проблема. Когда вода обтекает гребной винт корабля с большой скоростью, создается разрежение, и возникающие кавитационные пузыри повреждают гребной винт корабля. Большие металлические лопасти повреждаются из-за схлопывания пузырьков, образующихся вокруг пропеллера.
Дельфины не могут плавать со скоростью более 15 м/с — их «кавитация» за бочок кусает. А тунцы могут, у них болевых рецепторов на плавниках нет, им все равно на повреждения тушки.
В этой статье прям подробно и с терминами описывают предположительную физику всего процесса.
По сути, клешня креветки-щелкуна — это механизм, который работает по принципу «молот бьет по наковальне».
yaplakal.com