Pourquoi les bouteilles de bière débordent-elles lorsqu'on les frappe par le haut ?

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Le fait de taper sur le dessus provoque des ondes de compression qui se déclenchent dans l'air de l'ouverture (c'est pourquoi cela ne fonctionne que par le dessus.) Les ondes de compression rebondissent en bas et deviennent des ondes d'expansion. La compression et l'expansion provoquent une agitation qui fait mousser la bière.

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The layman’s summary from Les scientifiques découvrent pourquoi les bouteilles de bière débordent après un impact soudain :

Beaucoup de choses se passent dans le court laps de temps entre le robinet et le torrent. Au moment où un choc frappe la bouche de la bouteille, une onde de compression se propage dans le verre. Lorsque l'onde touche le fond, elle est réfléchie comme une onde d'expansion qui traverse la bière. Ces ondes rebondissent sans cesse, les ondes de compression brisant les bulles de CO2 dans votre bière en milliers de microbulles incroyablement minuscules, et les ondes d'expansion provoquant l'expansion violente de ces microbulles en panaches qui montent en flèche.

Le résultat ? Des millions et des millions de bulles de CO2 en expansion transforment votre bière en mousse qui jaillit de votre bouteille. Avec un peu de chance, elle se répand sur le pantalon de votre ami.

Le résumé de l'article publié :

Un impact vertical soudain sur le goulot d'une bouteille de bière génère une onde de compression qui se propage à travers le verre vers le fond. Lorsque cette onde atteint la base de la bouteille, elle est transmise au liquide sous la forme d'une onde d'expansion qui se déplace vers la surface libre, où elle rebondit sous la forme d'une onde de compression. Ce train d'ondes d'expansion-compression entraîne la cavitation forcée des poches d'air existantes, conduisant à leur violent effondrement. Un nuage de très petites bulles filles est généré lors de ces effondrements, qui se dilatent beaucoup plus vite que leur mère en raison de leur taille réduite. Ces amas de bulles à croissance rapide agissent efficacement comme sources de flottabilité, ce qui conduit à la formation de panaches chargés de bulles dont la fraction de vide augmente rapidement de plusieurs ordres de grandeur, transformant finalement la plus grande partie du liquide en mousse.

Le processus est un peu différent pour les bouteilles qui se déplacent librement par rapport aux bouteilles sur une surface solide.

Les bouteilles qui ne peuvent pas se déplacer ne font que mousser un peu, la bouteille qui frappe moussant autant que la bouteille frappée.

Les bouteilles qui peuvent se déplacer (même 1 mm suffit) descendent plus vite que la bière. Cela crée une pression plus faible à l'intérieur de la bouteille. La bière peut contenir beaucoup moins de CO2 à une pression plus basse, de sorte que toute bulle qui peut se développer, va se développer et de nouvelles bulles vont se former à un rythme plus élevé. La bouteille du haut aura un changement de pression égal mais opposé, mais une pression accrue augmente juste la quantité de CO2 que la bière peut contenir, donc aucune mousse supplémentaire ne sera produite ici.

Note latérale amusante : si vous frappez assez fort, la pression dans la bouteille frappée devient assez basse pour créer un petit vide de très courte durée au fond de la bouteille, la bière se précipite vers le vide avec une telle puissance que le fond de la bouteille se casse. Vous pouvez également le faire avec votre main plutôt qu'avec une autre bouteille. How to Break a Beer Bottle With Your Bare Hands .