Пятница, 15.08.2025, 13:48 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [789]
Снежный человек [1125]
Морские чудовища [1060]
Сухопутные твари [924]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1586]
Теория [1250]
Акулы [269]
Бабочки [161]
Грибы [223]
Гусеницы [64]
Дельфины [177]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [263]
Кальмары,осьминоги [198]
Киты [294]
Копытные [589]
Кораллы [160]
Кошачьи [821]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [366]
Летучие мыши [172]
Лягушки [208]
Медведи [348]
Медузы,моллюски [226]
Микроорганизмы [631]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [153]
Муравьи [256]
Мухи,комары [293]
Насекомые [410]
Обезьяны [702]
Пауки [335]
Пингвины [98]
Псовые [662]
Птицы [1172]
Пчелы [365]
Ракообразные [203]
Растения [640]
Рыбы [913]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [158]
Сурикаты,грызуны [317]
Тараканы [59]
Улитки [77]
Хамелеоны [18]
Черви [218]
Черепахи [132]
Ящерицы [194]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Март 2022  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 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: 431 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Что нужно знать о Лох-Несском чудовище (34)

В Австралии обнаружили генетического самца кукабарры (17)

Необычные кролики с наростами на голове напугали американцев (19)

Зачем контактируют усатые киты и дельфины (14)

В мозге кошек с деменцией обнаружили признаки болезни Альцгеймера (13)

Экстремальная жара сократила популяции тропических птиц на 25-38% (12)

Самки горных горилл обошли по рангу некоторых самцов (13)

Листоносы собрали падалицу (16)

Лох-Несское чудовище выглядит иначе (109)

Хоровое пение цикад помогло раскрыть механизм коллективного принятия решений (48)

В танцевальном репертуаре какаду насчитали не менее 30 движений (46)

Распространенные комнатные растения, которые нанесут вред здоровью (58)

Родину приматов назвали холодной (67)

Люди погубили 110 эндемичных видов растений и животных Макаронезии (64)

Матери шимпанзе научили потомков общению (54)

Бактерию обвинили в гибели миллиардов морских звезд (63)

Выдр уличили в охоте на пингвинов (67)

Биологи прочитали геном вымерших японских морских львов (61)

Изменения в гене защитили хохлатых змееядов от яда инвазивных жаб (35)

Зубы динозавров рассказали, что их мир был вдвое продуктивнее нашего (61)

Почему клещи опасны даже, когда не заражены энцефалитом (32)

В США осы построили радиоактивные гнезда (29)

Новый род пауков-птицеедов назвали в честь сатиров (28)

У питонов нашли новый тип клеток для переваривания костей жертв (37)

Фотосинтез в XXI веке ускорился по всей Земле (44)

У ос обнаружили способность замедлять биологическое старение (24)

Таинственный мир снежного человека (89)

На очевидцев Несси не влияют традиционные представления (32)

Бигфут бежит по лесу средь бела дня (51)

Разлад в парах больших синиц наметился еще до расставания (21)

Среди родившихся в зоопарках млекопитающих оказалось больше самцов (26)

Силурийские брахиоподы защитили личное пространство удлиненными щетинками (25)

Гигантского палочника нового вида назвали самым тяжелым насекомым Австралии (30)

Трехиглые колюшки узнали друг друга в лицо (22)

Новый вид глубоководных блюдечек (54)

Почему кошки не любят воду (38)

Млекопитающие 12 раз независимо перешли на питание муравьями и термитами (22)

Иллюзия резиновой руки сработала на осьминогах (27)

Палеонтологи нашли среди птерозавров вегетарианца (26)

Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений (21)

Учёные допускают внеземное происхождение пауков (43)

Люди наткнулись на йети, когда искали в лесу пропавшую туристку (92)

Следы в Канаде намекнули на «союз» разных динозавров (39)

Осьминоги, как и люди, поддались иллюзии «резиновой руки» (30)

Муравьи-кочевники предпочли говядину яблокам с медом и рыбе (27)

Стареющие шимпанзе растеряли навыки колки орехов (31)

Анализ почти сотни геномов уточил популяционную историю диких кабанов (24)

Самую маленькую змею в мире встретили впервые за 20 лет (35)

Триасовая рептилия с гребнем указала на появление сложных покровных структур (21)

Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин (32)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34980)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (23700)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23480)

Русские монстры: от древности до наших дней (21603)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17538)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (17221)

Морского червя приняли за инопланетянина (16105)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16092)

Откуда вынырнули русалки? (15714)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (15663)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (15459)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15295)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (14805)

Неведомое существо обитает в Приморье (14777)

Логово снежного человека обнаружено в США (14165)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14070)

Чупакабра добралась до Воронежской области (12798)

10 неожиданно опасных пород собак (12609)

Монстры океанов (12587)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12504)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (12198)

Кракен - чудовище из морской бездны (12002)

Морской змей в Черном море (11985)

Похороны настоящей… русалки (11744)

Распутывая ДНК бигфута (11594)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11473)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11451)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11378)

Страшное насекомое замечено в Индии (11377)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11352)

Когда просыпаются русалки (11344)

Крысы умнее, чем Google (11337)

Львы дружески трутся друг о друга (11294)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11189)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11075)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11070)

Кого боятся белые акулы (11007)

Монстры уходят на глубину (10988)

Хайгейтские вампиры (10705)

Морские дьяволы (10627)

Проект "Криптозоология" © 2010-2025 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика