Velikanski vodni tekači skačejo drugače, fizika pivsko plešočih arašidov – Physics World

Velikanski vodni tekači skačejo drugače, fizika pivsko plešočih arašidov – Physics World

Ogromni vodni tekači
Ekskurzija: (a) raziskovalec opazuje velikanske vodne jezce v vietnamskem narodnem parku Pu Mat; (b) žuželka na vodi; (c) ponazoritev velikosti velikanskega vodnega kolesarja. (Z dovoljenjem: Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

Odraščal sem v kanadski provinci Ontario, zato sem v mladosti veliko časa preživel ob jezerih in potokih. Spominjam se, da so me navdušile vodne jeklenke, dolgonoge žuželke, ki dobesedno hodijo po vodi. Zdaj, ko živim v Angliji, imamo celo svoje lastne vodne sprehajalce, ki živijo v našem majhnem vrtnem ribniku.

Noge vodnih tekačev so hidrofobne, zato lebdijo z odbijanjem vode, pod vsako nogo pa je vdolbina v vodi – imenovana meniskus. Ena stvar, ki je nisem vedel o vodnih skokih, je, da lahko zelo hitro skočijo z vodne površine, ko jih od spodaj napadejo plenilci. Znanstveniki že nekaj časa vedo, da žuželka to počne tako, da pritisne na vodo, zaradi česar se jamica poveča. Nato uporabijo odboj vodne gladine navzgor, da si pomagajo pri svojem pogonu.

Zdaj pa je mednarodna skupina raziskovalcev odkrila nov skakalni mehanizem, ki ga uporabljajo večji vodni tekači, ki tehtajo več kot približno 80 mg. Ko ti orjaki pritiskajo na vodo, se njihove noge prebijejo na gladino – tako da ne morejo izkoristiti vzmetnih jamic.

Poraščene noge

Raziskovalci so ugotovili, da se plast zraka prilepi na dlakave noge, ko se potopijo v vodo. Ta zrak poveča upor, s katerim se soočajo noge, ko se premikajo navzdol skozi vodo, kar daje žuželkam dodatno možnost, da skočijo iz vode.

Opazovanja so bila opravljena med ekspedicijo v Vietnam, da bi preučili velikanskega vodnega skakalca te države, hipotezo o zračni plasti pa so kvantificirali z ustvarjanjem matematičnega modela. Ekipa pravi, da bi njihova raziskava lahko pomagala pri razvoju robotov, ki hodijo po vodi, in bi lahko osvetlila tudi evolucijski razvoj vodnih korakačev.

Raziskava je opisana v Zbornik National Academy of Sciences.

Plešoči arašidi

Ko smo že pri vmesnikih zrak-tekočina, so fiziki preučevali fiziko "pivoplešočih arašidov", za katere so mi povedali, da so v Argentini v modi. Če želite sami videti učinek, vrzite arašid v kozarec piva. Ker je gostejši od tekočine, se bo arašid najprej potopil na dno kozarca. Vendar pa bo po nekaj trenutkih arašid priplaval na površino piva, kjer bo ostal nekaj trenutkov, preden bo potonil in ponovil postopek.

Verjetno mislite, da je to povezano z mehurčki iz piva, ki se nabirajo na površini arašidov, dokler ne začnejo plavati in priplavati na površje. Tam so mehurčki verjetno počili, zaradi česar se je oreh pogreznil nazaj. In to so opazili raziskovalci v Nemčiji, ko so arašide vrgli v liter lager piva – z dodatno podrobnostjo, da vrtenje arašidov na površini povzroči, da mehurčki počijo. Še več, ugotovili so, da se je postopek ponavljal 150 minut, dokler se arašidi niso ustavili na dnu posode. Nekaj, kar bi opazili le zelo počasni napitniki.

Če želite prebrati več o tej študiji, si oglejte ta članek v Fizika, ki tudi pojasnjuje, kako bi lahko študija osvetlila obnašanje magme pod površjem Zemlje

Časovni žig:

Več od Svet fizike