צועדי מים ענקיים קופצים אחרת, הפיזיקה של בוטנים רוקדים בירה - עולם הפיזיקה

צועדי מים ענקיים קופצים אחרת, הפיזיקה של בוטנים רוקדים בירה - עולם הפיזיקה

מסלולי מים ענקיים
טיול שטח: (א) חוקר צופה בצעדי מים ענקיים בפארק הלאומי Pu Mat של וייטנאם; (ב) חרק על המים; (ג) איור של גודלו של צעדת מים ענקית. (באדיבות: Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

גדלתי במחוז אונטריו הקנדי, אז ביליתי הרבה זמן סביב אגמים ונחלים כשהייתי צעיר. אני זוכר שסיקרנתי אותי מדרכי מים, שהם חרקים ארוכי רגליים שממש הולכים על המים. עכשיו כשאני גר באנגליה, יש לנו אפילו פסי מים משלנו שגרים בבריכת הגן הקטנה שלנו.

רגליהם של צועדי מים הינן הידרופוביות, ולכן הן צפות על ידי דחיית מים, ומתחת לכל רגל יש גומה במים - הנקראת מניסקוס. דבר אחד שלא ידעתי על מסלולי מים הוא שהם יכולים לקפוץ מהר מאוד מפני השטח של המים כשהם מותקפים מלמטה על ידי טורפים. מדענים יודעים מזה זמן מה שהחרק עושה זאת על ידי דחיפה כלפי מטה על המים, מה שהופך את הגומה לגדולה יותר. לאחר מכן, הם משתמשים ברתיעה כלפי מעלה של פני המים כדי לסייע בהנעתם.

אבל כעת, צוות בינלאומי של חוקרים גילה מנגנון קפיצה חדש המשמש שוטרים מים גדולים יותר ששוקלים יותר מ-80 מ"ג בערך. כאשר הרמות הללו דוחפות את המים, רגליהם פורצות את פני השטח - כך שהם לא יכולים לנצל את הגומות הקפיציות.

רגליים שעירות

החוקרים גילו ששכבת אוויר הופכת להיות מחוברת לרגליים השעירות כשהן צוללות למים. אוויר זה מגביר את ההתנגדות שבה נתקלות הרגליים כשהן נעות במים, ומעניק לחרקים את הרכישה הנוספת הדרושה כדי לקפוץ מהמים.

התצפיות בוצעו במהלך משלחת לווייטנאם כדי לחקור את צעד המים הענק של אותה מדינה והשערת שכבת האוויר כמתה על ידי יצירת מודל מתמטי. הצוות אומר שהמחקר שלהם יכול לעזור בפיתוח רובוטים ההולכים על המים ויכול גם לשפוך אור על ההתפתחות האבולוציונית של צעדי מים.

המחקר מתואר ב PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים.

רוקדים בוטנים

אם כבר מדברים על ממשקי אוויר-נוזל, פיזיקאים חקרו את הפיזיקה של "בוטנים רוקדים בירה", שנאמר לי שהם כל העניין בארגנטינה. כדי לראות את האפקט בעצמך, זרוק בוטן לתוך כוס בירה. בהיותו צפוף יותר מהנוזל, הבוטן ישקע תחילה לתחתית הכוס. עם זאת, לאחר מספר רגעים הבוטן יצוף אל פני הבירה, שם הוא יישאר מספר רגעים לפני שהוא ישקע ויחזור על התהליך שוב.

עכשיו, אתם בטח חושבים שזה קשור לבועות מהבירה המצטברת על פני הבוטן עד שהיא ציפה וצפה אל פני השטח. שם כנראה התפוצצו הבועות וגרמו לאגוז לשקוע בחזרה למטה. וזה מה שחוקרים בגרמניה הבחינו כשהטילו בוטנים לליטר של בירה בסגנון לאגר – עם פרט נוסף שסיבוב הבוטנים על פני השטח גורם לבועות להתפוצץ. מה שכן, הם גילו שהתהליך חזר על עצמו במשך 150 דקות עד שהבוטן נח בתחתית הכלי. משהו שרק מטיפים איטיים מאוד ישימו לב אליו.

אם אתה רוצה לקרוא עוד על מחקר זה, עיין במאמר זה ב פיסיקה, אשר גם מסביר כיצד המחקר יכול לשפוך אור על התנהגות המאגמה מתחת לפני כדור הארץ

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה