สไตรเดอร์น้ำยักษ์กระโดดต่างกัน ฟิสิกส์ของถั่วที่เต้นระบำเบียร์ – Physics World

สไตรเดอร์น้ำยักษ์กระโดดต่างกัน ฟิสิกส์ของถั่วที่เต้นระบำเบียร์ – Physics World

ประทับเวลา: 21 กรกฎาคม 2023 11:45 น

สไตรเดอร์น้ำยักษ์
ทัศนศึกษา: (ก) นักวิจัยสังเกตสไตรเดอร์น้ำขนาดยักษ์ในอุทยานแห่งชาติ Pu Mat ของเวียดนาม; (b) แมลงในน้ำ (ค) ภาพประกอบขนาดของสไตรเดอร์น้ำขนาดยักษ์ (เอื้อเฟื้อ: Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

ฉันเติบโตในจังหวัดออนแทรีโอของแคนาดา ดังนั้นฉันจึงใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับทะเลสาบและลำธารตั้งแต่ยังเด็ก ฉันจำได้ว่ารู้สึกทึ่งกับวอเตอร์สไตรเดอร์ ซึ่งเป็นแมลงขายาวที่เดินบนน้ำได้อย่างแท้จริง ตอนนี้ฉันอาศัยอยู่ในอังกฤษ เรามีสไตรเดอร์น้ำของเราเองอยู่ในสระน้ำเล็กๆ ในสวนของเรา

ขาของสไตรเดอร์น้ำนั้นไม่ชอบน้ำ ดังนั้นพวกมันจึงลอยได้โดยการขับไล่น้ำ และใต้ขาแต่ละข้างจะมีลักยิ้มอยู่ในน้ำ ซึ่งเรียกว่าวงเดือน สิ่งหนึ่งที่ฉันไม่รู้เกี่ยวกับวอเตอร์สไตรเดอร์คือพวกมันสามารถกระโดดอย่างรวดเร็วจากผิวน้ำเมื่อถูกโจมตีจากด้านล่างโดยผู้ล่า นักวิทยาศาสตร์ทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าแมลงทำสิ่งนี้โดยการกดน้ำทำให้ลักยิ้มใหญ่ขึ้น จากนั้นพวกเขาใช้การหดตัวของพื้นผิวน้ำเพื่อช่วยในการขับเคลื่อน

แต่ตอนนี้ ทีมนักวิจัยนานาชาติได้ค้นพบกลไกการกระโดดแบบใหม่ที่ใช้โดยนักกระโดดน้ำขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักมากกว่า 80 มก. เมื่อสัตว์ร้ายเหล่านี้ดันลงไปในน้ำ ขาของพวกมันจะโผล่พ้นผิวน้ำ ดังนั้นพวกมันจึงไม่สามารถใช้ประโยชน์จากลักยิ้มที่มีสปริงได้

ขามีขนดก

นักวิจัยพบว่าชั้นของอากาศจะติดอยู่กับขาที่มีขนขณะที่มันกระโดดลงไปในน้ำ อากาศนี้เพิ่มแรงต้านที่ขาเผชิญขณะเคลื่อนที่ลงไปในน้ำ ทำให้แมลงจำเป็นต้องซื้อเพิ่มเติมเพื่อกระโดดขึ้นจากน้ำ

ข้อสังเกตมีขึ้นระหว่างการเดินทางไปเวียดนามเพื่อศึกษา Water strider ขนาดยักษ์ของประเทศนั้น และสมมติฐานชั้นของอากาศถูกวัดโดยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ทีมงานกล่าวว่าการวิจัยของพวกเขาสามารถช่วยในการพัฒนาหุ่นยนต์ที่เดินบนน้ำได้ และยังสามารถชี้ให้เห็นถึงการพัฒนาวิวัฒนาการของสไตรเดอร์น้ำ

งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน กิจการของ National Academy of Sciences.

ถั่วเต้น

เมื่อพูดถึงส่วนต่อประสานระหว่างอากาศและของเหลว นักฟิสิกส์ได้ศึกษาฟิสิกส์ของ "ถั่วที่เต้นระบำเบียร์" ซึ่งฉันได้ยินมาว่ากำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในอาร์เจนตินา หากต้องการเห็นผลด้วยตัวคุณเอง ให้ใส่ถั่วลิสงลงในแก้วเบียร์ ถั่วลิสงจะจมลงไปที่ก้นแก้วก่อน เนื่องจากความหนาแน่นมากกว่าของเหลว อย่างไรก็ตาม หลังจากนั้นสักครู่ ถั่วลิสงจะลอยขึ้นบนผิวเบียร์ ซึ่งจะคงอยู่ชั่วครู่ก่อนที่จะจมลงและทำซ้ำอีกครั้ง

ตอนนี้คุณอาจคิดว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับฟองจากเบียร์ที่สะสมบนผิวถั่วลิสงจนลอยขึ้นและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ ที่นั่นฟองอากาศอาจแตกออก ทำให้น็อตจมกลับลงไป และนั่นคือสิ่งที่นักวิจัยในเยอรมนีสังเกตเห็นเมื่อพวกเขาหย่อนถั่วลิสงลงในเบียร์สไตล์ลาเกอร์หนึ่งลิตร โดยมีรายละเอียดเพิ่มเติมว่าการหมุนของถั่วลิสงบนพื้นผิวทำให้ฟองสบู่แตก ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขายังพบว่ากระบวนการนี้ซ้ำไปซ้ำมาเป็นเวลา 150 นาที จนกระทั่งถั่วลิสงมาหยุดอยู่ที่ก้นภาชนะ สิ่งที่คนสูบน้ำช้าๆ เท่านั้นที่จะสังเกตเห็น

หากคุณต้องการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการศึกษานี้ โปรดดูบทความนี้ใน ฟิสิกส์ซึ่งอธิบายด้วยว่าการศึกษาสามารถอธิบายพฤติกรรมของหินหนืดใต้พื้นผิวโลกได้อย่างไร

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์