這種蝦能像槍一樣擊傷獵物,其背後原理竟然這麼簡單

2020-12-03 萬象經驗

一點都不寧靜的海洋裡充斥著各種各樣的動物聲音,它們甚至可以破壞潛艇的聲波傳輸。很多這樣的聲音由一種特別不起眼的生物發出的,它們就是槍蝦。它們通過猛夾自己的蝦鉗,來發出特別的聲音。這些聲音不僅可以用來交流,還有致命的殺傷力。

當蝦鉗合上時,此時水流非常快,它會產生氣穴氣泡。當氣泡破裂時,會產生極快的氣流擊傷遠處的獵物,就像用槍射出子彈一樣。那麼,這背後到底是什麼科學道理呢?

蒸汽壓

我們通過觀察可以知道,液體和大氣接觸時會蒸發。當液體表面的分子獲得足夠的動能時,它就會脫離其它液體分子的束縛而飛向大氣中,這樣我們就能看到液體體積的減少。例如,下過雨的街道,過了一段時間後我們會發現路上的雨水不見了。基本上,所有的液體與大氣接觸都會揮發,而這其中的工程概念與蒸汽壓有關。

其實不僅僅是液體表面的分子會逃逸到大氣中,大氣中的分子也會重新融入到液體表面,一定時間之後兩者會達到平衡。平衡時,這些氣態分子所產生的壓強也就是蒸汽壓。

溫度對蒸汽壓的影響非常大,當液體溫度上升時,蒸汽壓會變大。當蒸汽壓和周圍大氣壓相等的時候,液體就會開始沸騰。因此,我們知道要讓液體沸騰有兩種方法,第一種是提高液體溫度,第二種是降低周圍環境的壓強。例如,在飛機上氣壓較低,只要八十多攝氏度就能讓水沸騰。

氣穴現象

這是機械工程師研究的一種重要現象。根據伯努利定律,流速越快壓力越低。當液體的流速太快以至於周圍壓力低於這一液體的蒸汽壓時,那麼就會有沸騰現象。我們就會看到液體的立刻蒸發,這一現象我們稱為氣穴。

氣穴是指壓強低於液體的蒸汽壓,導致液體在流動的同時產生氣泡。隨著這些氣泡移動到液體中的其他地區,在巨大壓力的作用下氣泡破裂。而氣泡破裂的形狀改變會產生如同高速噴射機一樣的效果,從而破壞像鋼鐵一樣堅硬的材料。比如,水下螺旋槳附近會發生氣穴現象,從而破壞螺旋槳的結構。因此,工程師在設計螺旋槳時應該考慮要使氣穴現象儘可能不發生,要確定適合的操作速度。

應用

然而,聰明的工程師已經找到一些途徑來有效地控制並運用氣穴現象來解決一些問題。在化學工程學中,氣穴現象和之後的氣泡破裂這個過程可以用來混合、均化或者破壞懸浮顆粒。這在水淨化中也非常有用,氣泡破裂時產生的高速氣流可以分解水中的一些汙染物。

在清洗領域,氣泡的破裂可以使汙漬鬆動。例如,眼鏡店裡的超聲波清洗機。還有波音飛機上的液壓系統,它利用氣體的加壓,來抑制氣穴現象的產生,以防止液壓油產生的氣泡堵塞液壓管路。

相關焦點

  • 槍蝦自備「槍枝」 能射出氣泡子彈擊暈獵物
    槍蝦科的品種數以百計,最明顯的特徵是一對不對稱的螯。千萬不要小看這對比例奇怪的螯,只要它們動動「手指」,就可以吵得水手們不要想睡覺,因為發出的聲音實在是太大了。捕獵或打架時,迅速閉合大螯,噴射出的水柱速度極快,由此產生的不可思議的氣泡衝擊波足以在一瞬間將獵物(如小螃蟹和小魚等)擊暈,然後手槍蝦再靠近獵物將它們吃掉。
  • 「槍蝦」的超能力
    不過這種爆米花電影,看了就看了:-)。 )槍蝦(鼓蝦、嘎巴蝦、Pistol Shrimp)       下午在奈飛上看了一部電影《超能計劃(Project Power)》。內容無非就是普通人吃了藥之後,產生了超能力後發生的故事。這樣的情節,讓我想起了另外兩部差不多的嗑藥產生超能力的電影:《永無止境》和《露西》。
  • 自然界自帶「槍枝」的動物——槍蝦
    大自然中有很多神奇的動物,今天我們講的就是一種自帶槍枝的動物——槍蝦。並不是槍蝦的槍是徒有其名,而是它的槍真的可以發射出去。槍蝦最顯著的特徵就是它的兩隻部隊稱的螯,其中比較大的一隻就是它隨身佩戴的槍,可以通過發射氣泡擊暈甚至殺死獵物。瞬間發射的聲響甚至可以達到210分貝,這比槍的聲音都要大。
  • 關於槍蝦,你不得不知道的這些知識!
    搶蝦一般是小型海水缸蝦,尺寸約為0.5-2英寸(約1.25-5cm)。所有的槍蝦都有1(或者有時2)個超大的能夠在猛閉時產生氣穴的螯。這個氣穴在很短暫的時間裡能夠達到接近太陽的熱量,約4700攝氏度。一個很響的聲音也會被產生。我本人有多次被紅紋槍蝦射過,疼痛感就像被橡皮筋打到一樣,這個感覺是個小範圍的而非單獨一點的疼痛。
  • 自帶好基友的「盲槍手」槍蝦
    既有本事,又有靠山,槍蝦也並非無敵。江湖險惡,出來混總是要還的。如果作為武器的大螯因外力脫落怎麼辦?繳械認栽嗎?不。做蝦總要留一手:失去的大螯會重新長出來,只不過新長出來的是小螯;而與此同時,原來的小螯會長成大螯。正所謂真正的槍手,兩隻手都能拿槍。
  • 闢謠:遠程VS近戰,槍蝦完勝螳螂蝦?不,正相反
    你的對手是槍手,單手一把手槍,對戰時誰能勝出?這種問題還用問?當然是拿遠程武器的槍手完勝貼身近攻的戰士。但在海洋裡,事實並非如此,掄一雙鐵錘的你打贏了持手槍的對手。螳螂蝦,掠足上有對長得像棒槌一樣的錘子,攻擊時掄起鐵錘重擊對手。槍蝦,一大一小的不對稱鉗螯,巨大的蝦螯像手槍,合上時能噴射出高速水流,產生氣爆,射殺敵人。鐵錘和巨螯在海洋裡都以速度制勝,螳螂蝦鐵錘的最高速度是:30米/秒,槍蝦射擊的最高速度是:26米/秒。鐵錘一下子敲碎蟹殼,手槍瞬間擊暈小魚。
  • 槍蝦是怎麼做到的?
    先來聽一下槍蝦的聲音吧: 錄製者:Mike Biddle 雖然只能對付個頭不大的動物,但這把槍的威力還是很大的,甚至可以殺死小的獵物。
  • 槍蝦如何演化出致命的聲學武器?漸進的關節改變
    槍蝦(槍蝦科Alpheidae的種類)具有一大一小兩隻蝦螯,當它們把大螯快速合上時,就會產生一道強有力的水流,同時發出巨大的聲響——比槍聲還響亮,高達210分貝——並激發出轉瞬即逝的氣泡,其內部溫度可高達5000攝氏度。槍蝦利用這種令人印象深刻「衝擊波」武器來擊昏、殺死獵物。
  • 蝦的這種做法雖簡單可見過的肯定沒幾個(內含蝦槍蝦線處理方法)
    蝦富含蛋白質、礦物質及維生素A等成分,且其肉質鬆軟,易消化,非常受大眾歡迎,可是有些人不知道如何處理蝦線,看看這篇文吧,步驟圖裡有詳細的解說哦。在我家餐桌上是一道常見的菜餚,椒鹽、油燜、紅燒、茄汁等多種口味我都做過,今天跟大家分享的是鹽焗法,這個做法非常簡單而且獨有一股香氣,很美味哦。 食材:明蝦300g,粗鹽400g,義大利香草5g,新鮮迷迭香3根。
  • 會打手槍的蝦 鼓蝦(槍蝦)!
    認識鼓蝦鼓蝦又名槍蝦,在飲食領域叫做嘎巴蝦,顏色呈泥綠色,擁有一對一大一小的蝦螯,身長約5釐米,但巨螯的長卻達約2.5釐米
  • 槍蝦,海洋裡帶槍的動物,打起架來堪比槍戰大片
    槍蝦,是一種生活在歐洲地中海附近的奇特的蝦。它們天生就會玩槍,而且兩個群體之間還會經常的相互射擊,場面有時比電影中的槍戰還激烈。槍蝦體長只有不到3釐米,最引人注意的就是前面長有兩隻極度不成比例的螯,其中那隻大螯就是它們隨身攜帶的「槍」。
  • 動物界的射擊高手,獵物:「我賭你的槍裡沒有子彈!」
    接下來讓我們一起認識一些動物界的「射擊高手「,它們使用自己進化得來的獨特遠程「武器」,一發入魂,能取獵物首級於「千裡」之外。獵物們往往還沒來得及反應,就已經被吞入肚中。射水魚射水魚是一種廣泛分布在印度洋—太平洋地區的一種魚類,以其能從口中射出水滴
  • 槍蝦與蝦虎魚的故事
    憑藉著這份光,我便能把黑夜變成白天。我從來就沒有太陽,所以不怕失去。」桐原亮司就是她的這份光,這麼多年來,他一直默默地站在雪穗的身旁守護著她。這個世界不單單只有陽光,因為有陽光必將有陰影。正如書中所描繪的那樣,光鮮的外表下,隱匿的是血淋淋的罪惡。他們再也沒有長大,她從不以真面目示人,他則是那個至今仍在黑暗的通風管中徘徊的小男孩。
  • 原來孵化豐年蝦竟然這麼簡單
    愛養魚的人對於豐年蝦肯定都不陌生,豐年蝦富含營養,具有良好的適口性,不管你養的是熱帶魚還是冷水魚,都會用到豐年蝦,尤其是剛剛孵化出來的豐年蝦幼蟲,對於魚苗來說是最適合的。而通常我們餵食所用的都是冷凍後的豐年蝦成體,但是如果你想自己繁殖小魚,那麼這種成體的豐年蝦就不太適合了,因為魚苗嘴巴太小,既不能吞食也不能啃咬成體的豐年蝦。這樣往往就會造成魚食浪費,進而汙染水質。由於魚苗不能吃飽,後果就是魚苗長的弱小和緩慢。成長在水質不潔的水中更加容易患病,這就是為什麼很多人明明繁殖出了魚苗,卻怎麼也養不活的原因。
  • 長頸龍的脖子為何這麼長?科學家:有助於它們像鱷魚一樣伏擊獵物
    長頸龍(Tanystropheus)是一種生存於三疊紀中期(2.3億年前)的爬行動物,身長一般能達到6米。在我們看來,長頸龍的身體比例確實誇張,它們的尾巴約佔其總長度的三分之一,身體可能有四分之一,剩下的差不多就是脖子了(還有較短的頭部),大約有3米長。有科學家稱,長頸龍的脖子已經長到它身體所能承受的最大限度了,倘若再長一些,它們將無法控制自己的脖子。
  • 會打手槍的蝦 鼓蝦(槍蝦)
    認識鼓蝦鼓蝦又名槍蝦,在飲食領域叫做嘎巴蝦,顏色呈泥綠色,擁有一對一大一小的蝦螯,身長約5釐米,但巨螯的長卻達約2.5釐米。鼓蝦潛行於熱帶海洋的淺水區域,當鼓蝦獵食時會將它的巨螯快速合上,噴射出一道時速高達100公裡左右的水流,將獵物如小魚、小蟹震懾、擊昏,甚至殺死。這道高速水流會觸發空穴現象,成形一個極微小的低壓氣泡,當水壓回復正常,氣泡會崩裂並發出劈啪聲,鼓蝦因此得名。假若一群鼓蝦同時閉合它們的巨螯,所發出的聲量足以讓潛水艇避過聲納探測器的追蹤。
  • 科學家深海發現新動物:能夠發射巨大聲響的槍蝦
    科學家們在深海中發現了一個新的動物,而這就是槍蝦,看起來很普通的它們,擁有一大一小兩隻蝦螯,其會產生令人印象深刻「衝擊波」武器來擊昏、殺死獵物。原來,槍蝦把大螯快速合上時,就會產生一道強有力的水流,同時發出高達210分貝巨大的聲響,同時還激發出轉瞬即逝的氣泡,其內部溫度可高達5000攝氏度。
  • 怪異海洋生物似外星生命:螳螂蝦瞬間肢解獵物
    在印尼藍碧海峽發現的這隻螳螂蝦,有時又被稱作「拇指切割機(thumb-splitter)」,因為它像銀幕巨怪一樣,身藏致命武器,能夠瞬間肢解獵物。  這些照片是由英國頂級水下攝影組拍攝的,畫面上的動物的真實外貌可能跟這裡看到的並不一樣。例如裝飾蟹就像一部科幻影片裡的外星人一樣,會改變顏色,它們甚至會把一些東西粘在自己的外殼上,用來偽裝自己,擾亂天敵的視聽。螳螂蝦有時又被稱作「拇指切割機(thumb-splitter)」,因為它像銀幕巨怪一樣,身藏致命武器,能夠瞬間肢解獵物。
  • 這種蝦能夠在高溫的火山口遊泳,號稱煮不熟的蝦
    能煮熟的蝦會變成紅色,要是蝦煮不熟該怎麼辦?最近看到了一種神奇的蝦類,竟然敢在火山口覓食。這種奇特的蝦就是——「白色盲蝦」。號稱煮不熟的蝦,其實煮的熟大家應該都看過西遊記,在西遊記當中有著這麼一個劇情,車遲國有三個妖精要和唐僧師徒鬥法,其中一個大仙就能夠在油鍋當中洗澡,這種事情令人唏噓不已。
  • 這種小蝦能「襲擊」軍艦 我們成功繳獲了它的武器-鼔蝦,噪音,軍艦...
    直到科學家們發現了一類奇特的海洋生物——鼔蝦(Alpheidae),俗稱槍蝦。槍蝦廣泛分布在藍星的各個海洋中,從太平洋到大西洋,全面覆蓋了主要的海洋戰場。它們的標誌性特徵是擁有一雙極不對稱的螯,其中那隻惹眼的巨螯有時能長到身長的一半以上,看起來像是扛了一個「小鋼炮」。而水下噪聲的秘密,就藏在這件重型武器裡。