گام‌بران غول‌پیکر آب متفاوت می‌پرند، فیزیک بادام‌زمینی‌های رقصنده آبجو - دنیای فیزیک

گام‌بران غول‌پیکر آب متفاوت می‌پرند، فیزیک بادام‌زمینی‌های رقصنده آبجو - دنیای فیزیک

راهروهای غول پیکر آب
سفر میدانی: (الف) یک محقق در پارک ملی پو مات ویتنام، گام‌بران غول‌پیکر آبی را مشاهده می‌کند. ب) یک حشره روی آب؛ (ج) تصویری از اندازه یک راهرو غول پیکر. (با احترام: Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

من در استان انتاریو کانادا بزرگ شدم، بنابراین زمانی که جوان بودم زمان زیادی را در اطراف دریاچه ها و نهرها گذراندم. به یاد می‌آورم که مجذوب راهروهای آبی بودم، حشرات پا درازی که به معنای واقعی کلمه روی آب راه می‌روند. اکنون که من در انگلستان زندگی می کنم، ما حتی در حوضچه باغ کوچک خودمان نیز آب گردان های خود را داریم.

پاهای آبگریز آبگریز هستند، بنابراین با دفع آب شناور می شوند و زیر هر پا یک گودی در آب وجود دارد که به آن منیسک می گویند. یکی از چیزهایی که من در مورد راهروهای آب نمی‌دانستم این است که وقتی شکارچیان از پایین مورد حمله قرار می‌گیرند، می‌توانند خیلی سریع از سطح آب بپرند. دانشمندان مدتی است می‌دانند که حشره این کار را با فشار دادن آب به پایین انجام می‌دهد و گودی را بزرگ‌تر می‌کند. سپس از پس زدن رو به بالا سطح آب برای کمک به رانش خود استفاده می کنند.

اما اکنون، یک تیم بین‌المللی از محققان مکانیسم جدیدی برای پرش کشف کرده‌اند که توسط گام‌بران بزرگ‌تر با وزن بیش از 80 میلی‌گرم استفاده می‌شود. وقتی این غول‌ها آب را به سمت پایین فشار می‌دهند، پاهای آن‌ها به سطح می‌رسند - بنابراین نمی‌توانند از فرورفتگی‌های فنری بهره ببرند.

پاهای مودار

محققان دریافتند که وقتی پاهای مودار در آب فرو می‌روند، لایه‌ای از هوا به آن‌ها متصل می‌شود. این هوا مقاومتی را که پاها هنگام حرکت در آب با آن مواجه می شوند افزایش می دهد و به حشرات خرید اضافی لازم برای پریدن از آب را می دهد.

این مشاهدات در طی یک سفر به ویتنام برای مطالعه گام بردار غول پیکر آبی آن کشور انجام شد و فرضیه لایه هوا با ایجاد یک مدل ریاضی کمی سازی شد. این تیم می‌گوید که تحقیقات آنها می‌تواند به توسعه ربات‌هایی که روی آب راه می‌روند کمک کند و همچنین می‌تواند رشد تکاملی گام‌بران آب را روشن کند.

تحقیق در شرح داده شده است مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

رقص بادام زمینی

صحبت از رابط های هوا-مایع، فیزیکدانان فیزیک "بادام زمینی رقصنده آبجو" را مطالعه کرده اند، که به من گفته می شود در آرژانتین خشمگین هستند. برای اینکه خودتان اثر آن را ببینید، یک بادام زمینی را در یک لیوان آبجو بیندازید. بادام زمینی که از مایع چگال تر است، ابتدا به ته لیوان فرو می رود. با این حال، پس از چند لحظه، بادام زمینی روی سطح آبجو شناور می شود، جایی که برای چند لحظه قبل از غرق شدن باقی می ماند و دوباره این روند را تکرار می کند.

اکنون، احتمالاً فکر می‌کنید که این ربطی به حباب‌هایی دارد که از آبجو روی سطح بادام زمینی جمع می‌شود تا زمانی که شناور شود و به سطح شناور شود. در آنجا، احتمالاً حباب‌ها می‌ترکند و باعث می‌شوند که مهره دوباره به پایین فرو برود. و این همان چیزی است که محققان آلمانی هنگام ریختن بادام زمینی در یک لیتر آبجو به سبک لاگر مشاهده کردند - با این جزئیات که چرخش بادام زمینی روی سطح باعث ترکیدن حباب ها می شود. علاوه بر این، آنها دریافتند که این فرآیند به مدت 150 دقیقه تکرار می شود تا زمانی که بادام زمینی در ته ظرف بماند. چیزی که فقط تیپلرهای بسیار کند متوجه آن می شوند.

اگر می خواهید در مورد این مطالعه بیشتر بخوانید، این مقاله را در اینجا ببینید فیزیک، که همچنین توضیح می دهد که چگونه این مطالعه می تواند رفتار ماگما را در زیر سطح زمین روشن کند

تمبر زمان:

بیشتر از دنیای فیزیک