Ученым удалось описать
с точки зрения динамики момент столкновения дождевой капли и летящего комара.
Такое наблюдение позволяет объяснить, как комары могут продолжать полет во
время дождя. Впервые результаты наблюдений опубликовал научный журнал
Proceedings of the National Academy of Sciences.
В ходе экспериментов
перед учеными стояла задача изучить и объяснить базовые принципы взаимодействия
дождевой капли и летящего комара. В качестве основного экспериментального
оборудования применялась специальная высокоскоростная камера. Комар находился в
специальной установке, где при помощи насоса имитировался настоящий дождь.
Стоит напомнить, что
размер комара в среднем составляет около 3 мм, а масса этого насекомого равна
всего лишь 2 мг. Дождевая капля же имеет диаметр порядка 2-3 мм, но при этом ее
масса может доходить до 100 мг. Таким образом, вертикальная скорость падающей
капли может достигать 9 м/с. Установлено так же, что в среднем комар
подвергается удару капель примерно 1 раз в 20 секунд.
По наблюдениям физиков,
комар ведет себя по-разному в зависимости от локального попадания на тело. Так,
при попадании капли по лапкам комар немного кувыркается в бок, при этом
направление его движения практически не изменяется. Если дождевая капля
попадает на само тело комара, то насекомое на протяжении некоторого времени
снижается в среднем на 6 см, после чего освобождается от капли.
Как утверждают ученые,
простая падающая капля вполне способна уничтожить комара, находящегося на
твердой поверхности. Однако взаимодействие капли и комара в воздухе выглядит
иначе. При этом комар и испытывает на себе перегрузку порядка 100 g, но это для
него не опасно. Физики утверждают, что снижение высоты полета комара в момент
попадания капли позволяет погасить энергию и снизить скорость ее передачи
комару, при этом скорость падения капли практически не изменяется. Именно
поэтому при столкновении комара с дождевой каплей в воздухе насекомое не
погибает.
На сегодняшний день не
существует практически никаких результатов исследования особенностей
биомеханики применительно к полету насекомых в дождь. Ученые рассчитывают, что
проведенные наблюдения могут положить начало более внимательному изучению
подобной темы. Исследования в этом направлении могут стать чрезвычайно
полезными, поскольку в будущем станет возможно говорить о создании миниатюрных
летательных аппаратов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий