Пятница, 10.05.2024, 17:16 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1074]
Морские чудовища [986]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1470]
Теория [1200]
Акулы [263]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [171]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [250]
Кальмары,осьминоги [188]
Киты [283]
Копытные [573]
Кораллы [151]
Кошачьи [791]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [350]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [208]
Микроорганизмы [605]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [243]
Мухи,комары [279]
Насекомые [382]
Обезьяны [631]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [636]
Птицы [1113]
Пчелы [344]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [869]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [296]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [204]
Черепахи [130]
Ящерицы [187]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Март 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2022 » Март » 9 » Физики разобрались с взлетом пауков за счет электростатических сил

16:12
Физики разобрались с взлетом пауков за счет электростатических сил

Физики построили математическую модель паука, который поднимается в воздух за счет электрического заряда на нитях паутины. Они не только смогли воспроизвести результаты эксперимента, но и обнаружили, что слишком большой заряд увеличивает парусность паутины, что может, в зависимости от условий, либо тормозить, либо ускорять взлет. Исследование опубликовано в Physical Review E, кратко о нем пишет Physics.

Чтобы летать, животным не обязательно нужны крылья. Это доказывают некоторые арахниды, в особенности пауки, которые умеют плести из паутины «паруса» в виде конических пучков, благодаря которым взлетают вверх. Впервые такой способ перемещения описали еще в XVII веке. Предполагается, что воздухоплавание помогает паукам осваивать новые территории.

Долгое время считалось, что отрыв от земли с помощью паутины связан с естественными конвекционными потоками, вызванными температурными градиентами над поверхностью земли. Попытка моделирования этого процесса, однако, выявила, что нити паутины подвержены сильному скручиванию и сгибанию под действием турбулентных потоков. Оказалось, что предыдущие исследование не учитывают наличие на нитях электрического заряда, который препятствует деформации и определяет характерную коническую форму «паруса».

Но совсем недавно ученые стали подозревать, что роль этих зарядов в воздухоплавании пауков гораздо больше. Дело в том, что между землей и облаками постоянно существует небольшая разность потенциалов. Расчеты и эксперимент, в рамках которого ученые исключили любые турбулентные потоки, подтвердили гипотезу о том, что атмосферного электричества достаточно, чтобы паук с массой порядка миллиграмма мог за счет него взлететь. Для этого суммарный заряд нитей должен составлять порядка нанокулона. Сейчас физики пытаются с помощью моделирования понять детали этого физического процесса.

Такую задачу поставили перед собой Шарбель Хабчи (Charbel Habchi) из Университета Нотр-Дам-Луэз, Ливан, и Мохаммад Джавед (Mohammad Jawed) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Они разработали численную модель, учитывающую силы вязкости, вес и размеры нити и паука, электростатические подъемную силу и силы отталкивания, а также силу упругого изгиба, которая влияет на разворачивание «паруса». В будущем это может пригодиться в разработке новых типов аэростатов для изучения свойств атмосферы.

До сих пор неизвестно, каким именно способом пауки заряжают свои нити. Предполагается, что это происходит либо в процессе прядения, либо после него из-за трения паутины о воздух. Неясно также как именно распределен заряд по нити. Авторы провели моделирование для случаев, когда заряд распределен равномерно и когда он сконцентрирован на конце нити.

Механическая модель паука опиралась на характеристики представителей рода Erigone, с которыми был ранее проведен эксперимент. Физики описали паука в виде сферы массой один грамм и радиусом один миллиметр, заряженной зарядом три пикокулона. В начальный момент времени из сферы выходило вертикально вверх несколько нитей длины 100 микрометров, плотностью 1200 килограмм на кубический метр и радиусом 300 нанометров. Исследователи варьировали число нитей от 1 до 8. В реальности их число может достигать сотни, однако, как показало моделирование, увеличение числа нитей слабо влияет на динамику взлета.

На первом этапе физики постарались максимально точно воспроизвести эксперимент. Они учли сопротивление воздуха, из-за которого скорость паука после взлета стабилизируется. Моделирование с помощью одной нити показало хорошее согласие с экспериментальными данными.

Затем авторы попытались понять, как будет происходить взлет для нескольких нитей в паутине. Оказалось, что увеличение заряда нитей уменьшает скорость, с которой паук поднимается вверх. Такой контринтуитивный результат обязан своим происхождением раскрытию нитевого «паруса». Чем больше заряд на нитях, тем сильнее они отталкиваются и тем под большим углом раскрывается конус «паруса», что, в свою очередь, оказывает тормозящее действие и уменьшает скорость. С другой стороны, этот факт может, наоборот, способствовать подъему, если вокруг паука присутствуют восходящие потоки воздуха. Вероятно, именно такой механизм ответственен за полеты более тяжелый пауков массой 100 миллиграм, например Stegodyphus dumicola. Модель электростатического воздухоплавания предсказывает для них не менее 100 нанокулон на нить и очень широкое раскрытие «паруса», чего не наблюдается в реальности.

https://nplus1.ru/news/2022/03/07/flying-spiders

Категория: Пауки | Просмотров: 331 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Теории о происхождении снежного человека (46)

Тихоходки могут распространяться ветром (24)

Шимпанзе сохраняют способность учиться во взрослом возрасте (22)

Зачем попугаи убивают и усыновляют птенцов друг друга (26)

Шмели не захотели самостоятельно решать задачу для двоих (23)

Самки клопов вырастили на ногах грибы для защиты яиц от наездников (24)

Звери, похожие на бигфута, встречаются по всему миру (44)

Зачем зебры покачивают головой (23)

Зачем белухи меняют форму лба (27)

Снежный человек пьет кровь мертвых животных (65)

Домашние попугаи отличили созвон от видео с другой птицей (39)

Назвали породы собак, которых чаще всего кусают клещи (35)

Человекообразные обезьяны впервые обработали рану лекарственным растением (34)

Ослабление магнитного поля планеты посчитали причиной первого взрыва биоразнообразия на Земле (38)

Сумчатые куницы предались полуночной сиесте (36)

Пенис альпак во время спаривания достал до рогов матки (37)

Удлиненные морды рыжих лисиц и песцов оказались адаптацией к мышкованию (30)

Сколько мамонтов смогло бы выжить на современной Аляске (40)

Палеонтолог нашел причину наличия двойных клыков у некоторых саблезубых (64)

Шум дорожного движения помешал птенцам вылупиться из яиц (32)

Восьмилучевые кораллы первыми из животных освоили биолюминесценцию (64)

У хрящевых рыб нашли суставы как у наземных животных (41)

Хемогенетическая активация нейронов гипоталамуса повысила аппетит макак (41)

Семь лет считавшийся самцом бегемот из японского зоопарка оказался самкой (64)

Дата рождения определила репродуктивную тактику самцов кальмара (38)

Создан позволяющий отличить слоновую кость от бивней мамонтов подход (61)

Сокращение численности карибу может быть связано с миграциями белохвостых оленей (48)

Зачем воскрешать мамонта (61)

Что стало с собаками после года веганской диеты (75)

Палеонтологи пересмотрели строение гигантских саблезубых лососей (76)

На темп и ритм птичьего пения повлияли гены (50)

Куры покраснели от эмоций (38)

На обочине дороги в Огайо заметили животное, истребленное 200 лет назад (62)

У черных ревунов обнаружили эффект дорогого врага (48)

Первые биолюминесцентные организмы появились 540 млн лет назад (37)

Клонировали еще двух вымирающих американских хорьков (41)

Поляризованный лунный свет помог муравьям отыскать путь домой (50)

Акулы предпочитают жить в теплой воде с температурой 20-22 градуса (42)

У миног нашли зачатки симпатической нервной системы (56)

Молодые самцы лазоревок уступили чужих самок старшим сородичам (36)

Палеонтологи открыли древнюю гигантскую змею (62)

Как работает антимикробный пептид из морского червя (37)

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища (82)

Обнаружили останки крупнейшего ихтиозавра Земли (65)

Описали новый вид древних гигантских кенгуру (54)

Микробиологи рассказали о бактериальном вампиризме (46)

Шмели живут под водой неделю (46)

Новый микроорганизм назвали в честь братьев Стругацких (51)

Подземного муравья из Австралии назвали в честь Волан-де-Морта (39)

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией (127)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34370)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22637)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (22072)

Русские монстры: от древности до наших дней (20846)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16437)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (16047)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15574)

Морского червя приняли за инопланетянина (15094)

Откуда вынырнули русалки? (14911)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14685)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14429)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14195)

Неведомое существо обитает в Приморье (13819)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13677)

Логово снежного человека обнаружено в США (13421)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12952)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12040)

10 неожиданно опасных пород собак (11739)

Монстры океанов (11727)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11655)

Морской змей в Черном море (11442)

Кракен - чудовище из морской бездны (11209)

Похороны настоящей… русалки (11208)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11029)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10800)

Страшное насекомое замечено в Индии (10772)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10742)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10713)

Распутывая ДНК бигфута (10685)

Крысы умнее, чем Google (10594)

Львы дружески трутся друг о друга (10564)

Когда просыпаются русалки (10536)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10399)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10254)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10211)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10107)

Монстры уходят на глубину (10082)

Кого боятся белые акулы (9998)

Морские дьяволы (9883)

Хайгейтские вампиры (9799)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика