Les marcheurs d'eau géants sautent différemment, la physique des cacahuètes dansantes à la bière - Physics World

Les marcheurs d'eau géants sautent différemment, la physique des cacahuètes dansantes à la bière - Physics World

Marcheurs d'eau géants
Visite de terrain : (a) un chercheur observe des marcheurs d'eau géants dans le parc national de Pu Mat au Vietnam ; (b) un insecte sur l'eau; (c) une illustration de la taille d'un marcheur d'eau géant. (Avec l'aimable autorisation de Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

J'ai grandi dans la province canadienne de l'Ontario, alors j'ai passé beaucoup de temps autour des lacs et des ruisseaux quand j'étais jeune. Je me souviens avoir été intrigué par les marcheurs d'eau, qui sont des insectes à longues pattes qui marchent littéralement sur l'eau. Maintenant que je vis en Angleterre, nous avons même nos propres marcheurs d'eau vivant dans notre petit étang de jardin.

Les jambes des marcheurs d'eau sont hydrophobes, elles flottent donc en repoussant l'eau, et sous chaque jambe se trouve une fossette dans l'eau - appelée ménisque. Une chose que je ne savais pas sur les marcheurs d'eau, c'est qu'ils peuvent sauter très rapidement de la surface de l'eau lorsqu'ils sont attaqués par le bas par des prédateurs. Les scientifiques savent depuis un certain temps que l'insecte fait cela en appuyant sur l'eau, ce qui agrandit la fossette. Ensuite, ils utilisent le recul vers le haut de la surface de l'eau pour faciliter leur propulsion.

Mais maintenant, une équipe internationale de chercheurs a découvert un nouveau mécanisme de saut qui est utilisé par les marcheurs aquatiques plus gros qui pèsent plus de 80 mg environ. Lorsque ces mastodontes poussent sur l'eau, leurs pattes traversent la surface - ils ne peuvent donc pas profiter des fossettes élastiques.

Jambes poilues

Les chercheurs ont découvert qu'une couche d'air s'attache aux pattes velues lorsqu'elles plongent dans l'eau. Cet air augmente la résistance que les jambes rencontrent lorsqu'elles descendent dans l'eau, donnant aux insectes l'achat supplémentaire nécessaire pour sauter hors de l'eau.

Les observations ont été faites lors d'une expédition au Vietnam pour étudier le marcheur d'eau géant de ce pays et l'hypothèse de la couche d'air a été quantifiée en créant un modèle mathématique. L'équipe affirme que leurs recherches pourraient aider au développement de robots qui marchent sur l'eau et pourraient également faire la lumière sur le développement évolutif des marcheurs aquatiques.

La recherche est décrite dans Actes de l'Académie nationale des sciences.

Cacahuètes dansantes

En parlant d'interfaces air-liquide, les physiciens ont étudié la physique des «cacahuètes dansantes de la bière», qui, me dit-on, font fureur en Argentine. Pour voir l'effet par vous-même, déposez une cacahuète dans un verre de bière. Étant plus dense que le liquide, la cacahuète coulera d'abord au fond du verre. Cependant, après quelques instants, l'arachide flottera à la surface de la bière, où elle restera quelques instants avant de couler et de répéter le processus.

Maintenant, vous pensez probablement que cela a quelque chose à voir avec les bulles de bière qui s'accumulent à la surface de l'arachide jusqu'à ce qu'elle flotte et flotte à la surface. Là, les bulles ont probablement éclaté, faisant retomber la noix. Et c'est ce que des chercheurs allemands ont observé lorsqu'ils ont laissé tomber des cacahuètes dans un litre de bière de type lager - avec le détail supplémentaire que la rotation des cacahuètes à la surface fait éclater les bulles. De plus, ils ont constaté que le processus se répétait pendant 150 minutes jusqu'à ce que la cacahuète s'immobilise au fond du récipient. Quelque chose que seuls les buveurs très lents remarqueraient.

Si vous souhaitez en savoir plus sur cette étude, consultez cet article dans Physique, qui explique également comment l'étude pourrait éclairer le comportement du magma sous la surface de la Terre

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