Среда, 24.12.2025, 23:36 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [792]
Снежный человек [1136]
Морские чудовища [1075]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1610]
Теория [1260]
Акулы [272]
Бабочки [161]
Грибы [227]
Гусеницы [64]
Дельфины [179]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [265]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [296]
Копытные [591]
Кораллы [161]
Кошачьи [827]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [176]
Лягушки [212]
Медведи [351]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [634]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [153]
Муравьи [261]
Мухи,комары [295]
Насекомые [413]
Обезьяны [708]
Пауки [340]
Пингвины [101]
Псовые [665]
Птицы [1184]
Пчелы [369]
Ракообразные [203]
Растения [648]
Рыбы [921]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [160]
Сурикаты,грызуны [319]
Тараканы [59]
Улитки [78]
Хамелеоны [19]
Черви [220]
Черепахи [134]
Ящерицы [198]

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: 458 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Дикие галки отличили сигналы партнеров от сигналов других сородичей (62)

Самки насканских олуш научились изменять мужьям открыто (30)

Древние растения научились нагревать шишки для привлечения насекомых (26)

Мозазавр мог жить в пресной воде (30)

Нашли генетические признаки адаптации белых медведей к жизни безо льда (64)

Впервые зафиксировали совместную охоту косаток и дельфинов (60)

Самцы бонобо отследили репродуктивные циклы самок (45)

Человек по уровню моногамии оказался ближе к сурикатам, чем к шимпанзе (34)

Диплодоки могли иметь такую же яркую окраску, как современные птицы (35)

Подводная камера запечатлела редкого семирукого осьминога (36)

Нанотираннус был отдельным видом (43)

Охотники на бигфута приближаются к разгадке тайны (111)

Новое изображение Лох-Несского чудовища (69)

Бигфуты и научные исследования на грани (50)

Пчелы не эффективны против слонов (38)

Лягушки победили самых опасных шершней (54)

Нехватка сардин привела к сокращению на 95% популяции пингвинов (41)

ФБР опубликовало досье на снежного человека (103)

Гриб из Чернобыля поглощает радиацию (51)

Почему и как бенгальская кошка не стала домашней (46)

Шимпанзе и люди одинаково отнеслись к просоциальности (44)

У растений обнаружили механизм бурения плотного грунта по принципу промышленных труб (48)

В Европе распространяется хищный червь (57)

Редкая эволюционная особенность позволила пандам использовать инструменты (53)

Генетический анализ переписал историю происхождения домашних кошек (58)

Биологи нашли систему принудительного роста вниз у растений (45)

Выяснили, за какое время слоны привыкают к следящим дронам (43)

В геноме адского вампира нашли следы общего предка осьминогов и кальмаров (59)

Агрессия у собак оказалась генетически связана с человеческой депрессией (51)

Люди ищут истину, стоящую за снежным человеком (101)

Мозг птерозавров и птиц адаптировался к полету двумя разными путями (50)

В Германии нашли самого маленького в мире коня (51)

Социальное обучение позволило орангутанам освоить взрослый пищевой рацион (36)

Безуспешные поиски Лох-Несского чудовища (81)

Переписали механизм навигации у голубей (61)

Изучение пингвинов помогло воссоздать механизм коллективного поведения (57)

Споры мха выжили после девяти месяцев в открытом космосе (63)

Смешение с собаками повысило генетическое разнообразие части динго (59)

Новозеландцы встретили розовую кобылку (45)

Обезьяны показали способность отказываться от своих ошибочных убеждений (69)

У мышей обнаружили способность к «акушерству» (61)

Домашние кошки предпочли кузнечиков и сверчков (47)

Новый вид змей назвали в честь Стива Ирвина (40)

Муравьи-паразиты обманом заставили муравьев-хозяев убить собственных матерей (53)

Считавшуюся вымершей рыбу переоткрыли спустя 21 год (63)

Палеобиологи «добыли» древнейшую РНК из туши мамонтенка Юка (177)

Сколько нужно кальмаров для прокорма черных дельфинов (67)

Шмели отличили короткое мигание лампочки от длинного (73)

Пауки сделали фальшивых пауков втрое крупнее себя из объедков и мусора (70)

Ученые посоветовали кричать на чаек, чтобы не дать им украсть еду (67)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35072)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24029)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23579)

Русские монстры: от древности до наших дней (21925)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18140)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17668)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16417)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16383)

Морского червя приняли за инопланетянина (16220)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16214)

Откуда вынырнули русалки? (16024)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15397)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15191)

Неведомое существо обитает в Приморье (14906)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14881)

Логово снежного человека обнаружено в США (14482)

10 неожиданно опасных пород собак (13530)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13149)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13110)

Монстры океанов (12916)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12724)

Морской змей в Черном море (12189)

Распутывая ДНК бигфута (12145)

Кракен - чудовище из морской бездны (12131)

Когда просыпаются русалки (12068)

Львы дружески трутся друг о друга (12052)

Похороны настоящей… русалки (11837)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11641)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11573)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11550)

Крысы умнее, чем Google (11537)

Страшное насекомое замечено в Индии (11498)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11469)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11455)

Монстры уходят на глубину (11246)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11214)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11165)

Кого боятся белые акулы (11157)

Морские дьяволы (10882)

Хайгейтские вампиры (10800)

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

Яндекс.Метрика