거대 소금쟁이는 다르게 점프, 맥주 춤을 추는 땅콩의 물리학 – Physics World

저는 캐나다 온타리오 주에서 자랐기 때문에 어렸을 때 호수와 개울 주변에서 많은 시간을 보냈습니다. 말 그대로 물 위를 걷는 다리가 긴 곤충인 소금쟁이에 흥미를 느꼈던 기억이 납니다. 이제 나는 영국에 살고 있기 때문에 작은 정원 연못에 우리만의 소금쟁이도 살고 있습니다.

소금쟁이의 다리는 소수성이기 때문에 물을 튕겨서 뜹니다. 각 다리 아래에는 메니스커스(meniscus)라고 하는 물 속의 움푹 들어간 곳이 있습니다. 내가 소금쟁이에 대해 몰랐던 한 가지는 포식자가 아래에서 공격할 때 수면에서 매우 빠르게 뛰어오를 수 있다는 것입니다. 과학자들은 이 곤충이 물을 아래로 밀어서 보조개를 더 크게 만들어서 그렇게 한다는 것을 얼마 동안 알고 있었습니다. 그런 다음 그들은 추진력을 돕기 위해 물 표면의 상향 반동을 사용합니다.

그러나 이제 국제 연구팀은 무게가 약 80mg 이상인 더 큰 소금쟁이가 사용하는 새로운 점프 메커니즘을 발견했습니다. 이 거대 동물이 물 위를 누를 때 그들의 다리는 수면을 뚫고 나오므로 탄력 있는 보조개를 이용할 수 없습니다.

털이 많은 다리

연구진은 털이 많은 다리가 물 속으로 뛰어들 때 공기층이 달라붙는다는 사실을 발견했습니다. 이 공기는 다리가 물을 통해 아래로 이동할 때 직면하는 저항을 증가시켜 곤충이 물에서 뛰어 내리는 데 필요한 추가 구매를 제공합니다.

관찰은 베트남의 거대한 소금쟁이를 연구하기 위해 베트남을 탐험하는 동안 이루어졌으며 수학적 모델을 만들어 공기층 가설을 정량화했습니다. 연구팀은 그들의 연구가 물 위를 걷는 로봇의 개발에 도움이 될 수 있고 소금쟁이의 진화적 발달을 밝힐 수 있다고 말한다.

연구는 다음에 설명되어 있습니다. 과학 국립 아카데미의 절차.

춤추는 땅콩

공기-액체 인터페이스에 대해 말하자면, 물리학자들은 "맥주 춤을 추는 땅콩"의 물리학을 연구했는데, 아르헨티나에서 이것이 대유행이라고 들었습니다. 효과를 직접 확인하려면 맥주 한 잔에 땅콩을 떨어뜨립니다. 액체보다 밀도가 높기 때문에 땅콩은 먼저 유리잔 바닥으로 가라앉습니다. 그러나 잠시 후 땅콩이 맥주 표면으로 떠올라 가라앉기 전에 잠시 동안 머문 다음 이 과정을 다시 반복합니다.

이제 이것이 땅콩이 부력을 받아 표면으로 떠오를 때까지 땅콩 표면에 축적되는 맥주의 거품과 관련이 있다고 생각할 것입니다. 거기에서 기포가 터져 너트가 다시 가라앉게 됩니다. 이것이 바로 독일의 연구원들이 라거 스타일의 맥주 150리터에 땅콩을 떨어뜨렸을 때 관찰한 것입니다. 게다가 땅콩이 용기 바닥에 가라앉을 때까지 XNUMX분 동안 그 과정이 반복된다는 사실을 발견했습니다. 매우 느린 티플러만 알아차릴 수 있는 것입니다.

이 연구에 대한 자세한 내용을 보려면 다음 기사를 확인하십시오. 물리학, 이는 또한 연구가 지구 표면 아래 마그마의 행동에 대해 어떻게 밝힐 수 있는지 설명합니다.

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