Gigantiske vannstridere hopper annerledes, fysikken til øldansende peanøtter – Physics World

Jeg vokste opp i den kanadiske provinsen Ontario, så jeg tilbrakte mye tid rundt innsjøer og bekker da jeg var ung. Jeg husker at jeg ble fascinert av vannstridere, som er langbeinte insekter som bokstavelig talt går på vannet. Nå som jeg bor i England, har vi til og med våre egne vannstridere som bor i den lille hagedammen vår.

Vannstriders ben er hydrofobe, så de flyter ved å avstøte vann, og under hvert ben er det en fordypning i vannet – kalt en menisk. En ting jeg ikke visste om vannstridere er at de kan hoppe veldig raskt fra vannoverflaten når de blir angrepet nedenfra av rovdyr. Forskere har visst en stund at insektet gjør dette ved å presse ned på vannet, noe som gjør fordypningen større. Deretter bruker de den oppadgående rekylen til vannoverflaten for å hjelpe til med fremdriften.

Men nå har et internasjonalt team av forskere oppdaget en ny hoppemekanisme som brukes av større vannstridere som veier mer enn rundt 80 mg. Når disse gigantene presser seg ned på vannet, bryter bena deres gjennom overflaten – slik at de ikke kan dra nytte av de fjærende fordypningene.

Hårete bein

Forskerne fant at et luftlag blir for festet til de hårete bena når de stuper ned i vannet. Denne luften øker motstanden som bena møter når de beveger seg ned gjennom vannet, og gir insektene det ekstra kjøpet som trengs for å hoppe ut av vannet.

Observasjonene ble gjort under en ekspedisjon til Vietnam for å studere landets gigantiske vannstrider, og luftlagshypotesen ble kvantifisert ved å lage en matematisk modell. Teamet sier at forskningen deres kan hjelpe i utviklingen av roboter som går på vannet og kan også kaste lys over den evolusjonære utviklingen av vannstridere.

Forskningen er beskrevet i Proceedings of National Academy of Sciences.

Dansende peanøtter

Når vi snakker om luft-væske-grensesnitt, har fysikere studert fysikken til «øldansende peanøtter», som jeg blir fortalt er alle raseri i Argentina. For å se effekten selv, slipp en peanøtt i et glass øl. Siden den er tettere enn væsken, vil peanøtten først synke til bunnen av glasset. Men etter noen få øyeblikk vil peanøtten flyte til overflaten av ølet, hvor den blir liggende noen øyeblikk før den synker og gjentar prosessen igjen.

Nå tenker du sannsynligvis at dette har noe å gjøre med bobler fra ølet samler seg på overflaten av peanøtten til det er flytende og flyter til overflaten. Der har boblene trolig sprekke, noe som førte til at mutteren synker ned igjen. Og det er det forskere i Tyskland har observert da de droppet peanøtter i en liter pilsnerøl – med den ekstra detaljen at rotasjonen av peanøtter på overflaten får boblene til å sprekke. Dessuten fant de ut at prosessen gjentok seg i 150 minutter til peanøtten ble liggende i bunnen av karet. Noe som bare veldig trege tippere vil legge merke til.

Hvis du vil lese mer om denne studien, sjekk ut denne artikkelen i Fysikk, som også forklarer hvordan studien kan kaste lys over oppførselen til magma under jordoverflaten

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Bil / elbiler, Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• BlockOffsets. Modernisering av eierskap for miljøkompensasjon. Tilgang her.
• kilde: https://physicsworld.com/a/giant-water-striders-jump-differently-the-physics-of-beer-dancing-peanuts/