巨大なアメンボのジャンプ方法が異なる、ビールで踊るピーナッツの物理学 – Physics World

私はカナダのオンタリオ州で育ったので、若い頃は湖や川の周りで多くの時間を過ごしました。 文字通り水の上を歩く足の長い昆虫、アメンボに興味をそそられたのを覚えています。 今私はイギリスに住んでいますが、庭の小さな池にアメンボを住まわせています。

アメンボの足は疎水性なので、水をはじいて浮きます。各足の下には、メニスカスと呼ばれる水の中にあるくぼみがあります。 アメンボについて私が知らなかったことの XNUMX つは、アメンボは下から捕食者に攻撃されると、水面から非常に速く飛び上がることができるということです。 科学者たちは、この昆虫が水を押し下げることによってこのくぼみを大きくすることを以前から知っていました。 次に、水面の上向きの反動を利用して推進力を高めます。

しかし今回、国際研究チームが、体重約80ミリグラムを超える大型のアメンボが使用する新しいジャンプ機構を発見した。 この巨大生物が水面を押し下げるとき、足が水面を突き破るので、弾力のあるえくぼを利用することができません。

毛むくじゃらの足

研究者らは、毛むくじゃらの脚が水に飛び込むと、空気の層が脚に付着することを発見した。 この空気により、足が水中を下るときに受ける抵抗が増加し、昆虫が水から飛び出すために必要な余分なエネルギーを得ることができます。

この観察は、同国の巨大なアメンボを研究するためのベトナムへの遠征中に行われ、空気層仮説は数学的モデルを作成することによって定量化されました。 研究チームは、今回の研究は水上を歩くロボットの開発に役立つ可能性があり、アメンボの進化的発達についても解明できる可能性があるとしている。

研究はで説明されています 米国科学アカデミー紀要.

ダンシングピーナッツ

気液界面といえば、物理学者は「ビールに踊るピーナッツ」の物理学を研究しており、アルゼンチンではこれが大流行していると聞いています。 効果を自分の目で確認するには、ビールのグラスにピーナッツを落としてください。 ピーナッツは液体よりも密度が高いため、最初はグラスの底に沈みます。 しかし、しばらくするとピーナッツがビールの表面に浮き上がり、しばらくそこに留まってから沈み、再びこのプロセスを繰り返します。

さて、あなたはおそらく、これがピーナッツが浮力を持って表面に浮かぶまで、ピーナッツの表面に蓄積するビールからの泡と関係があると考えているでしょう。 おそらくそこで気泡がはじけ、ナットが元の位置に沈んでしまうのでしょう。 そして、それはドイツの研究者が150リットルのラガースタイルビールにピーナッツを落としたときに観察したことです。さらに、表面でピーナッツが回転することで泡がはじけるという詳細も加えられています。 さらに、ピーナッツが容器の底に落ち着くまで、このプロセスが XNUMX 分間繰り返されたことがわかりました。 非常にゆっくりと酒を飲む人だけが気づくであろう何か。

この研究についてさらに詳しく知りたい場合は、この記事をご覧ください。 物理学これは、この研究がどのようにして地球の表面の下でのマグマの挙動を解明できるのかについても説明しています。

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/giant-water-striders-jump-differently-the-physics-of-beer-dancing-peanuts/