Świszczące wirujące chrząszcze, odgłos lejącej się wody, mechanika lotek – Świat Fizyki

Świszczące wirujące chrząszcze, odgłos lejącej się wody, mechanika lotek – Świat Fizyki

płyn wylewający się z dziobka
Herbaciany: strumień wody, który rozpada się na kropelki przed uderzeniem w powierzchnię, powoduje wytworzenie głośnego dźwięku (dzięki uprzejmości: Ho-Young Kim i in./APS 2023)

Chrząszcze Whirligig mogą osiągać prędkość do jednego metra na sekundę – czyli 100 długości ciała na sekundę – gdy krążą po wodzie. Naukowcy sądzili, że zwierzęta robiły to za pomocą tylnych nóg przypominających wiosła, aby wytworzyć ciąg oparty na oporze, trochę przypominający pływanie gryzonia.

Aby to jednak zrobić, chrząszcz musiałby poruszać nogami szybciej niż prędkość pływania, co z kolei wymagałoby odpychania się od wody z nierealistyczną prędkością.

Aby rozwiązać ten problem z błędami, badacze z Cornell University wykorzystali szybkie kamery aby sfilmować wiry podczas pływania. Odkryli, że zamiast tego chrząszcze wykorzystują siłę nośną, co udokumentowano u wielorybów, delfinów i lwów morskich.

Ruch ufny jest prostopadły do ​​powierzchni wody i badacze obliczyli, że siły generowane w ten sposób przez chrząszcza mogą wytworzyć prędkości obserwowane w wodzie. Według Yukuna z Cornella oznacza to, że chrząszcze wirujące są „zdecydowanie najmniejszym organizmem, który do pływania wykorzystuje siłę nośną”.

Wynik jakości herbaty

Odwiedź Maroko, a być może zobaczysz, jak herbata nalewa się z dużej wysokości bez rozlania ani jednej kropli. Celem jest wytworzenie na wierzchu napoju warstwy piany, która nie tylko podniesie walory estetyczne, ale także poprawi doznania smakowe, wzmacniając aromat herbaty.

Jednak, co zaskakujące, nikt nigdy – aż do teraz – nie badał fizyki zjawisk zachodzących podczas wlewania płynu do filiżanki lub kubka.

Ho-Young Kim z Uniwersytetu Narodowego w Seulu i współpracownicy wysłał strumień wody przez dyszę na butlę wypełnioną wodą, a następnie za pomocą podwodnego mikrofonu nagrywał wydawane dźwięki. Za pomocą szybkiej kamery sfotografowali także wzory bąbelków tworzących się w wodzie.

Okazuje się, że gdy strumień rozpada się na kropelki – jak to się dzieje przy nalewaniu z dużej wysokości – wydaje głośniejszy dźwięk, im więcej pęcherzyków powietrza zostaje uwięzionych w cieczy. Naukowcy twierdzą, że aby zagwarantować brak dźwięku, należy wylewać wodę z wysokości, która może znajdować się zaledwie kilka centymetrów od powierzchni.

I wreszcie naukowcy z Indii przeprowadziły symulacje komputerowe lotu lotek nylonowych, które ze względu na swoją wyjątkową trwałość znalazły coraz szersze zastosowanie w porównaniu z lotkami tradycyjnie wykonanymi z kaczych piór.

Odkryli, że lot nowoczesnych lotek nylonowych może znacznie różnić się od lotu lotek lotkowych. Lotki nylonowe uderzane z dużą prędkością odkształcają się bardziej, zmniejszając opór powietrza i zwiększając prędkość poruszania się w powietrzu. Zatem graczowi, który otrzyma mocny strzał, będzie trudniej oddać nylonową lotkę.

Znak czasu:

Więcej z Świat Fizyki