Gândaci care vârtejesc, sunetul apei care se revarsă, mecanica volanului – Physics World

Gândaci care vârtejesc, sunetul apei care se revarsă, mecanica volanului – Physics World

lichid care se revarsă dintr-un gura de scurgere
Tea-riffic: un jet de apă care se sparge în picături înainte de a lovi suprafața are ca rezultat producerea unui sunet puternic (amabilitate: Ho-Young Kim et al./APS 2023)

Gândacii pot atinge viteze de până la un metru pe secundă – sau 100 de lungimi ale corpului pe secundă – în timp ce se învârt pe apă. Oamenii de știință au crezut că animalele au făcut acest lucru folosind picioarele din spate asemănătoare vâslei pentru a genera o tracțiune „pe bază de tracțiune”, un pic ca cum înoată o rozătoare.

Pentru a face acest lucru, totuși, gândacul ar trebui să-și miște picioarele mai repede decât viteza de înot, ceea ce, la rândul său, ar necesita o împingere împotriva apei la viteze nerealiste.

Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii de la Universitatea Cornell au folosit camere de mare viteză să filmeze vârtejele în timp ce înotau. Ei au descoperit că gândacii folosesc în schimb împingerea bazată pe ridicare, care a fost documentată la balene, delfini și lei de mare.

Mișcarea de încredere este perpendiculară pe suprafața apei și cercetătorii calculează că forțele generate de gândac în acest fel pot produce vitezele văzute în apă. Potrivit lui Yukun de la Cornell, asta face că gândacii vârtej sunt „de departe cel mai mic organism care folosește forța pe bază de ridicare pentru înot”.

Rezultat de calitate-ceai

Vizitați Marocul și s-ar putea să vedeți ceaiul turnat de la o înălțime mare, fără ca nicio picătură să fie vărsată. Scopul este de a produce un strat de spumă deasupra băuturii, care nu numai că adaugă la atractivitatea estetică, ci și la experiența gustativă, sporind aromele ceaiului.

În mod surprinzător, totuși, nimeni nu a studiat vreodată – până acum – fizica se întâmplă când un lichid este turnat într-o ceașcă sau o cană.

Ho-Young Kim de la Universitatea Națională din Seul și colegii a trimis un jet de apă printr-o duză pe un cilindru plin cu apă și apoi a folosit un microfon subacvatic pentru a înregistra sunetele care au fost produse. Ei au fotografiat, de asemenea, modelele de bule formate în apă cu o cameră de mare viteză.

Se pare că atunci când jetul se sparge în picături – așa cum se întâmplă când este turnat de la o înălțime mare – produce un sunet mai puternic, pe măsură ce mai multe bule de aer sunt prinse în lichid. Pentru a garanta niciun sunet, spun cercetătorii, trebuie să turnați de la o înălțime care poate fi doar la câțiva centimetri de la suprafață.

Și, în sfârșit, oameni de știință din India au efectuat simulări pe calculator a zborului volanelor din nailon, care datorită durabilității lor superioare au devenit mai utilizate pe scară largă în comparație cu cele realizate în mod tradițional din pene de rață.

Ei au descoperit că zborul volanelor moderne din nailon poate fi mult diferit de varietatea cu pene. Când sunt lovite cu viteză mare, volanele din nailon se deformează mai mult, scăzând rezistența la aer și crescând viteza cu care se deplasează prin aer. Deci, un jucător care primește o lovitură zdrobitoare ar găsi un volan de nailon mai greu de returnat.

Timestamp-ul:

Mai mult de la Lumea fizicii