Deru kumbang pusaran air, suara gemericik air, mekanisme shuttlecock – Dunia Fisika

Deru kumbang pusaran air, suara gemericik air, mekanisme shuttlecock – Dunia Fisika

cairan mengalir dari cerat
Tea-riffic: semburan air yang pecah menjadi tetesan sebelum mengenai permukaan menghasilkan suara yang keras (milik: Ho-Young Kim et al./APS 2023)

Kumbang Whirligig dapat mencapai kecepatan hingga satu meter per detik – atau 100 panjang tubuh per detik – saat mereka melintasi air. Para ilmuwan mengira hewan-hewan tersebut melakukan hal ini dengan menggunakan kaki belakangnya yang seperti dayung untuk menghasilkan gaya dorong “berbasis gaya tarik”, seperti cara hewan pengerat berenang.

Namun, untuk melakukan hal tersebut, kumbang harus menggerakkan kakinya lebih cepat daripada kecepatan berenangnya, yang pada gilirannya memerlukan dorongan terhadap air dengan kecepatan yang tidak realistis.

Untuk mengatasi masalah gangguan ini, peneliti di Cornell University telah menggunakan kamera berkecepatan tinggi untuk memfilmkan pusaran air saat mereka berenang. Mereka menemukan bahwa kumbang tersebut menggunakan daya dorong berbasis gaya angkat, yang telah didokumentasikan pada paus, lumba-lumba, dan singa laut.

Gerakan percaya ini tegak lurus dengan permukaan air dan para peneliti menghitung bahwa gaya yang dihasilkan kumbang dengan cara ini dapat menghasilkan kecepatan yang terlihat di dalam air. Menurut Yukun dari Cornell, hal ini menjadikan kumbang pusaran air sebagai “organisme terkecil yang menggunakan gaya angkat untuk berenang”.

Hasil teh berkualitas

Kunjungi Maroko dan Anda mungkin melihat teh dituangkan dari ketinggian tanpa setetes pun tumpah. Tujuannya adalah untuk menghasilkan lapisan busa di atas minuman, yang tidak hanya menambah daya tarik estetika tetapi juga pengalaman mencicipi, sehingga meningkatkan aroma teh.

Namun yang mengejutkan, hingga saat ini, belum ada seorang pun yang pernah mempelajari fisika kejadian ketika cairan dituangkan ke dalam cangkir.

Ho-Young Kim dari Seoul National University dan rekannya mengirimkan semburan air melalui nosel ke dalam silinder berisi air dan kemudian menggunakan mikrofon bawah air untuk merekam suara yang dihasilkan. Mereka juga mencitrakan pola gelembung yang terbentuk di dalam air dengan kamera berkecepatan tinggi.

Ternyata ketika jet tersebut pecah menjadi tetesan – seperti yang terjadi ketika dituangkan dari tempat yang sangat tinggi – maka akan menghasilkan suara yang lebih keras karena semakin banyak gelembung udara yang terperangkap di dalam cairan. Untuk menjamin tidak ada suara, kata para peneliti, Anda harus menuangkan dari ketinggian yang mungkin hanya beberapa sentimeter dari permukaan.

Dan terakhir, para ilmuwan di India telah melakukan simulasi komputer dari penerbangan shuttlecock nilon, yang karena daya tahannya yang unggul telah menjadi lebih banyak digunakan dibandingkan dengan shuttlecock tradisional yang terbuat dari bulu bebek.

Mereka menemukan bahwa cara terbang shuttlecock nilon modern bisa sangat berbeda dengan shuttlecock berbulu. Ketika dipukul dengan kecepatan tinggi, shuttlecock nilon semakin berubah bentuk, menurunkan hambatan udara dan meningkatkan kecepatan bergerak di udara. Jadi, pemain yang menerima pukulan smash akan kesulitan mengembalikan shuttlecock nilon.

Stempel Waktu:

Lebih dari Dunia Fisika