El zumbido de los escarabajos giratorios, el sonido del agua al caer, la mecánica del volante – Física Mundial

Los escarabajos giratorios pueden alcanzar velocidades de hasta un metro por segundo (o 100 longitudes de cuerpo por segundo) mientras bordean el agua. Los científicos pensaron que los animales hacían esto usando sus patas traseras en forma de remos para generar un empuje "basado en la resistencia", un poco como nada un roedor.

Sin embargo, para hacerlo, el escarabajo necesitaría mover sus patas más rápido que su velocidad de nado, lo que a su vez requeriría empujar contra el agua a velocidades poco realistas.

Para resolver este problema de errores, Investigadores de la Universidad de Cornell han utilizado cámaras de alta velocidad. para filmar los molinetes mientras nadaban. Descubrieron que, en cambio, los escarabajos utilizan un empuje basado en la elevación, algo que se ha documentado en ballenas, delfines y leones marinos.

El movimiento de confianza es perpendicular a la superficie del agua y los investigadores calculan que las fuerzas generadas por el escarabajo de esta manera pueden producir las velocidades que se observan en el agua. Según Yukun de Cornell, eso convierte a los escarabajos torbellino en “con diferencia, el organismo más pequeño que utiliza el empuje basado en la elevación para nadar”.

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Sorprendentemente, sin embargo, nadie hasta ahora ha estudiado la física de lo que sucede cuando se vierte un líquido en una taza o taza.

Ho-Young Kim de la Universidad Nacional de Seúl y colegas envió un chorro de agua a través de una boquilla en un cilindro lleno de agua y luego usó un micrófono submarino para registrar los sonidos que se produjeron. También tomaron imágenes de los patrones de burbujas formadas en el agua con una cámara de alta velocidad.

Resulta que cuando el chorro se rompe en gotas, como ocurre cuando se vierte desde una gran altura, produce un sonido más fuerte a medida que quedan más burbujas de aire atrapadas en el líquido. Para garantizar que no haya sonido, dicen los investigadores, se debe verter desde una altura que puede estar a sólo unos pocos centímetros de la superficie.

Y finalmente, los científicos de la India. han realizado simulaciones por ordenador del vuelo de los volantes de nailon, que por su mayor durabilidad se han vuelto más utilizados respecto a los tradicionalmente elaborados con plumas de pato.

Descubrieron que el vuelo de los volantes de nailon modernos puede ser muy diferente al de la variedad emplumada. Cuando se golpean a alta velocidad, los volantes de nailon se deforman más, lo que reduce su resistencia al aire y aumenta la velocidad a la que se mueven en el aire. Por lo tanto, a un jugador que recibe un gran tiro le resultaría más difícil devolver un volante de nailon.

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/whizzing-whirligig-beetles-the-sound-of-pouring-water-shuttlecock-mechanics/