Гігантські водяники стрибають по-різному, фізика арахісу, який танцює під пивом – Physics World

Я виріс у канадській провінції Онтаріо, тому в дитинстві проводив багато часу біля озер і струмків. Я пам’ятаю, як мене заінтригували водоплавці, довгоногі комахи, які буквально ходять по воді. Тепер, коли я живу в Англії, у нас навіть є власні водоплавці, які живуть у нашому маленькому садовому ставку.

Ноги водних мандрівників є гідрофобними, тому вони плавають, відштовхуючи воду, і під кожною ногою є ямка у воді, яка називається меніском. Єдине, чого я не знав про водоплавців, це те, що вони можуть дуже швидко стрибнути з поверхні води, коли на них нападають хижаки знизу. Вчені вже деякий час знали, що комаха робить це, натискаючи на воду, збільшуючи ямочку. Потім вони використовують віддачу поверхні води вгору, щоб допомогти їм рухатися.

Але тепер міжнародна група дослідників виявила новий стрибковий механізм, який використовується більшими водяними стрибками вагою понад 80 мг. Коли ці гіганти штовхаються на воду, їхні ноги прориваються над поверхнею, тому вони не можуть скористатися пружинними ямками.

Волохаті ноги

Дослідники виявили, що шар повітря прикріплюється до волохатих ніг, коли вони занурюються у воду. Це повітря збільшує опір, з яким стикаються ноги, коли вони рухаються вниз крізь воду, даючи комахам додаткову можливість вистрибнути з води.

Спостереження були зроблені під час експедиції до В’єтнаму для вивчення гігантського водоплавця цієї країни, а гіпотезу шару повітря було кількісно визначено шляхом створення математичної моделі. Команда каже, що їхні дослідження можуть допомогти у розробці роботів, які ходять по воді, а також можуть пролити світло на еволюційний розвиток водних бігунів.

Дослідження описано в Праці Національної академії наук.

Танцюють арахіси

Говорячи про поверхню повітря та рідини, фізики вивчали фізику «арахісу, що танцює пиво», який, як мені сказали, в моді в Аргентині. Щоб побачити ефект на власні очі, опустіть арахіс у склянку з пивом. Будучи щільнішим за рідину, арахіс спочатку опуститься на дно склянки. Однак через кілька секунд арахіс спливе на поверхню пива, де він залишиться кілька хвилин, перш ніж потоне і повторить процес знову.

Тепер ви, напевно, думаєте, що це пов’язано з бульбашками пива, які накопичуються на поверхні арахісу, доки він не стане плавучим і не спливе на поверхню. Там бульбашки, ймовірно, лопаються, в результаті чого горіх знову опускається. І це те, що спостерігали дослідники з Німеччини, коли вони кинули арахіс у літр світлого пива – з додатковою деталлю, що обертання арахісу на поверхні призводить до лопання бульбашок. Більше того, вони виявили, що процес повторювався протягом 150 хвилин, поки арахіс не зупинився на дні посудини. Щось, що помітять лише дуже повільні п’яниці.

Якщо ви хочете прочитати більше про це дослідження, перегляньте цю статтю в Фізика, що також пояснює, як дослідження може пролити світло на поведінку магми під поверхнею Землі

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. Автомобільні / електромобілі, вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• BlockOffsets. Модернізація екологічної компенсаційної власності. Доступ тут.
• джерело: https://physicsworld.com/a/giant-water-striders-jump-differently-the-physics-of-beer-dancing-peanuts/