Nhện nước khổng lồ nhảy khác, vật lý của đậu phộng nhảy bia – Physics World

Nhện nước khổng lồ nhảy khác, vật lý của đậu phộng nhảy bia – Physics World

Dấu thời gian: 21:2023 sáng ngày 11 tháng 45 năm XNUMX

nhện nước khổng lồ
Chuyến đi thực tế: (a) một nhà nghiên cứu quan sát bọ cạp nước khổng lồ ở Vườn Quốc gia Pù Mát của Việt Nam; (b) một con côn trùng trên mặt nước; (c) hình minh họa kích thước của một con nhện nước khổng lồ. (Được phép: Woojoo Kim, Jungmoon H, Piotr Grzegorz Jablonski)

Tôi lớn lên ở tỉnh Ontario của Canada, vì vậy tôi đã dành nhiều thời gian quanh hồ và suối khi còn trẻ. Tôi nhớ mình đã bị hấp dẫn bởi nhện nước, loài côn trùng chân dài đi trên mặt nước theo đúng nghĩa đen. Bây giờ tôi sống ở Anh, chúng tôi thậm chí còn có những con nhện nước sống trong cái ao nhỏ trong vườn của chúng tôi.

Chân của nhện nước kỵ nước, vì vậy chúng nổi bằng cách đẩy nước, và dưới mỗi chân có một vết lõm trong nước – được gọi là mặt khum. Một điều mà tôi không biết về nhện nước là chúng có thể nhảy rất nhanh khỏi mặt nước khi bị kẻ săn mồi tấn công từ bên dưới. Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng loài côn trùng này làm điều này bằng cách ấn xuống mặt nước, làm cho vết lõm lớn hơn. Sau đó, chúng sử dụng độ giật hướng lên của mặt nước để hỗ trợ lực đẩy.

Nhưng giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra một cơ chế nhảy mới được sử dụng bởi những con nhện nước lớn hơn, nặng hơn khoảng 80 mg. Khi những con vật khổng lồ này đẩy xuống mặt nước, chân của chúng sẽ trồi lên mặt nước – vì vậy chúng không thể tận dụng được các vết lõm lò xo.

Lông chân

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một lớp không khí sẽ bám vào những chiếc chân đầy lông khi chúng lao xuống nước. Không khí này làm tăng lực cản mà chân gặp phải khi chúng di chuyển xuống nước, giúp côn trùng có thêm lực mua cần thiết để nhảy lên khỏi mặt nước.

Các quan sát được thực hiện trong một chuyến thám hiểm đến Việt Nam để nghiên cứu loài nhện nước khổng lồ của quốc gia đó và giả thuyết về lớp không khí đã được định lượng bằng cách tạo ra một mô hình toán học. Nhóm nghiên cứu nói rằng nghiên cứu của họ có thể giúp phát triển robot đi trên mặt nước và cũng có thể làm sáng tỏ sự phát triển tiến hóa của bọ nước.

Nghiên cứu được mô tả trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Đậu phộng nhảy múa

Nói về giao diện không khí-chất lỏng, các nhà vật lý đã nghiên cứu vật lý của “đậu phộng nhảy bia”, mà tôi được cho là đang thịnh hành ở Argentina. Để tự mình thấy hiệu quả, hãy thả một hạt đậu phộng vào ly bia. Đặc hơn chất lỏng, hạt đậu phộng trước tiên sẽ chìm xuống đáy ly. Tuy nhiên, sau một lúc, hạt đậu phộng sẽ nổi lên bề mặt bia, nơi nó sẽ ở lại một lúc trước khi chìm xuống và lặp lại quá trình này một lần nữa.

Bây giờ, có lẽ bạn đang nghĩ rằng điều này có liên quan gì đó đến bọt bia tích tụ trên bề mặt của hạt đậu phộng cho đến khi nó nổi lên trên bề mặt. Ở đó, các bong bóng có thể vỡ ra, khiến đai ốc chìm xuống. Và đó là điều mà các nhà nghiên cứu ở Đức đã quan sát thấy khi họ thả đậu phộng vào một lít bia kiểu lager – với chi tiết bổ sung là chuyển động quay của đậu phộng trên bề mặt làm vỡ bong bóng. Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng quá trình này lặp đi lặp lại trong 150 phút cho đến khi đậu phộng nằm yên dưới đáy bình. Một cái gì đó mà chỉ những người uống rượu rất chậm mới nhận thấy.

Nếu bạn muốn đọc thêm về nghiên cứu này, hãy xem bài viết này trong Vật lý, điều này cũng giải thích cách nghiên cứu có thể làm sáng tỏ hành vi của magma dưới bề mặt Trái đất

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý