Четверг, 06.11.2025, 00:11 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [792]
Снежный человек [1132]
Морские чудовища [1073]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1602]
Теория [1259]
Акулы [272]
Бабочки [161]
Грибы [226]
Гусеницы [64]
Дельфины [177]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [264]
Кальмары,осьминоги [199]
Киты [296]
Копытные [590]
Кораллы [161]
Кошачьи [824]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [368]
Летучие мыши [176]
Лягушки [210]
Медведи [349]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [633]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [153]
Муравьи [260]
Мухи,комары [295]
Насекомые [412]
Обезьяны [704]
Пауки [339]
Пингвины [99]
Псовые [663]
Птицы [1179]
Пчелы [366]
Ракообразные [203]
Растения [645]
Рыбы [919]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [159]
Сурикаты,грызуны [318]
Тараканы [59]
Улитки [78]
Хамелеоны [18]
Черви [219]
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: 447 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Долголетие гренландских китов обеспечил белок (52)

Зоологи обнаружили новый вид медузы (20)

Антарктические рыбы объединили свои гнезда в колонии (30)

Доказали существование «карликового» тираннозавра рекса (30)

Акулам и скатам понравилось играть с игрушками (15)

Нехватку червей-зомби назвали признаком «задыхающегося» океана (27)

Учёный случайно нашёл неизвестный науке вид водорослей на обычном рынке (30)

Псевдокоралловые змеи протерли лягушек от яда перед (26)

Палеонтологи описали первого шалашника из Новой Зеландии (26)

Вымирающих желтоглазых пингвинов разделили на три подвида (29)

Грибная электроника приближается (29)

Увидели в настурции ключ к замедлению старения кожи (61)

Особый свет повысил плодовитость свиней почти на четверть (30)

Карта Европы, составленная из национальных животных (35)

СМИ сообщили о гигантском тунце, пойманном у Курильских островов (32)

Археологи опровергли представление, что люди съели австралийскую мегафауну (27)

Узнали причину генетического различия рыжих кошек от других (23)

Муравьи перестроили свои жилища, чтобы бороться с заразным грибом (23)

Больших панд уличили в использовании орудий (20)

Возвращение Лох-Несского чудовища (59)

Чупакабры или инопланетяне уродуют животных (45)

Идентифицировано неизвестное науке растение из Тибета (32)

Найден новый вид ядовитой лягушки с уникальным «криком» (27)

Исландия потеряла статус единственной страны без комаров (25)

На австралийском острове нашли новый вид гекконов (24)

У диких горных горилл заметили менопаузу (17)

Зачем гигантские скаты ныряют на глубину более тысячи метров (60)

Связь между финансовыми кризисами и вымиранием видов (21)

В яде паука-птицееда пептиды, блокирующие калиевые каналы нейронов (27)

Молодые рыбы поносили во рту личинок кораллов (17)

Трехлапые ящерицы бросили вызов представлениям о естественном отборе (39)

Ветеринары обнаружили у собак признаки одержимости игрушками (25)

Бактерии создали из себя батарейку, чтобы разрушать антибиотики (30)

Почему голые землекопы живут так долго (26)

Зеленую черепаху исключили из числа видов под угрозой вымирания (34)

Криптозоологи объединяются в супергруппу (63)

Голливудская актриса видела Лох–Несское чудовище (61)

Загадочное существо бродит по Линкольнширу (31)

Разглядели необычную структуру микроорганизмов-квадратов (25)

Паука-гинандроморфа из Таиланда отнесли к новому виду (24)

Стрекозы с переливающимися крыльями оказались уязвимы перед потеплением (23)

Азиатские слоны распознали внимание людей по повороту корпуса и лица (28)

Комаров омолодили на сто миллионов лет (37)

Костнопузырные рыбы из клады Otophysi дважды независимо освоили пресные водоемы (21)

Гнезда бородачей оказались природными археологическими музеями (19)

Большую кошку заметили в Великобритании (74)

Странное существо с человеческими чертами (78)

Лох-Несское чудовище поймано Королевским ВМФ (52)

Приматолог не исключает существования бигфута (70)

Статую криптида открыли в Уэстоне (20)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35037)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (23894)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23531)

Русские монстры: от древности до наших дней (21774)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (17700)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17614)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16151)

Морского червя приняли за инопланетянина (16151)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16025)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (15895)

Откуда вынырнули русалки? (15880)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15339)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (14973)

Неведомое существо обитает в Приморье (14837)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14494)

Логово снежного человека обнаружено в США (14344)

10 неожиданно опасных пород собак (13016)

Чупакабра добралась до Воронежской области (12978)

Монстры океанов (12754)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (12667)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12621)

Морской змей в Черном море (12138)

Кракен - чудовище из морской бездны (12054)

Распутывая ДНК бигфута (11841)

Похороны настоящей… русалки (11785)

Когда просыпаются русалки (11692)

Львы дружески трутся друг о друга (11672)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11512)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11504)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11496)

Страшное насекомое замечено в Индии (11448)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11400)

Крысы умнее, чем Google (11389)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11326)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11144)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11126)

Монстры уходят на глубину (11110)

Кого боятся белые акулы (11078)

Морские дьяволы (10812)

Хайгейтские вампиры (10759)

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

Яндекс.Метрика