Вторник, 10.02.2026, 06:23 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [792]
Снежный человек [1137]
Морские чудовища [1077]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1617]
Теория [1261]
Акулы [274]
Бабочки [162]
Грибы [227]
Гусеницы [64]
Дельфины [180]
Ежи [38]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [265]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [298]
Копытные [594]
Кораллы [161]
Кошачьи [830]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [176]
Лягушки [212]
Медведи [351]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [636]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [154]
Муравьи [263]
Мухи,комары [297]
Насекомые [416]
Обезьяны [711]
Пауки [341]
Пингвины [101]
Псовые [667]
Птицы [1189]
Пчелы [371]
Ракообразные [203]
Растения [655]
Рыбы [922]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [160]
Сурикаты,грызуны [319]
Тараканы [59]
Улитки [78]
Хамелеоны [19]
Черви [221]
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: 466 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Снежный человек был создан древними биоинженерами (94)

Озон в атмосфере заставил муравьев атаковать сородичей и бросать потомство (27)

Редких куниц запечатлели в Калифорнии после многих лет поисков (28)

Изменения климата помогли кенгуру стать разнообразнее (24)

Моногамия и скудная пища сделали термитов социальными насекомыми (24)

Детеныши зауроподов спасали хищников юрского периода от голодной смерти (31)

Глобальное потепление добавит кислорода морской жизни, а не удушит ее (25)

Злой голос хозяев ухудшил равновесие у собак (27)

Пермского хищника вырвало тремя видами тетрапод (33)

Пестициды ослабили естественную защиту растений (28)

Эсхинантус с короткими широкими цветками не вписался в модель Гранта (25)

Нашли вымершего муравья в коллекции янтаря Гете (78)

Нашли небольшого динозавра, решавшего споры лбом (30)

Микробы-симбионты научились делать инъекции клеткам хозяина (35)

Как сенокосцы отличают своих от чужих (33)

Генетики выяснили, когда появились водомерки (32)

Ежи построили зимовочные гнезда из антропогенного мусора (33)

Городской шум заставил неясытей охотиться вдоль освещенных дорог (58)

Редкий вид многоножек из Флориды впервые размножился в неволе (35)

Лошади унюхали человеческий страх (34)

Крупнейшие живые организмы девонского периода (45)

Канадские горбатые киты стали перенимать тактику охоты у сородичей (35)

Обмен партнерами у белух на Аляске помог в выживании (35)

В Чехии запечатлели редкую лесную кошку, которую считали вымершей (144)

Завезенные деревья и плотность населения помешали птицам размножаться (29)

У коров впервые выявили способность пользоваться инструментами (41)

Тираннозаврам потребовалось 35–40 лет для достижения максимального размера (39)

Язык шмелиной королевы оказался неподходящим для сбора нектара (44)

Диоскорея выдала бульбочки за ягоды ради обмана птиц (33)

Сокращение лесов вынудило комаров больше сосать кровь у людей (76)

Галапагосские морские львы продолжили пить материнское молоко даже после взросления (62)

Тираннозавры взрослели до 40 лет (40)

Тропический овощ обманул птиц поддельными ягодами (44)

Криптозоолог поделился снимком Лох-Несского чудовища (66)

Лох-Несское чудовище заметили пять раз (51)

Гомосексуальное поведение приматов могло быть эволюционной стратегией (65)

Нашли слой древесных бактерий-симбионтов, всасывающих парниковые газы (43)

Одаренные собаки научились новым словам, подслушивая хозяев (42)

Рыбы захватили Мировой океан только благодаря массовому вымиранию (42)

Пигмент рыжих волос спас клетки от химического отравления (42)

Обнаружили у растений систему раннего оповещения о нападении бактерий (43)

Бабочки попили лосиных слез (44)

Суматранских кошек встретили в Таиланде впервые за 29 лет (226)

Кооперативное поведение трутней оказалось зависимо от конкретного гена (39)

Новый вид непентесов с Филиппин уже оказался на грани исчезновения (63)

Палеонтологи удревнили гигантских акул на 15 миллионов лет (56)

Миксины обладают неожиданно сложной системой обоняния (35)

Охота вынудила диких индеек изменить пол будущего потомства в пользу дочерей (73)

Биологи поняли, что закручивает растения при росте (108)

Городские птицы вернули себе дикую форму клюва на время локдауна (64)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35110)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24150)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23627)

Русские монстры: от древности до наших дней (22039)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18247)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17702)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16526)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16479)

Морского червя приняли за инопланетянина (16271)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16251)

Откуда вынырнули русалки? (16111)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15438)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15233)

Неведомое существо обитает в Приморье (14990)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14918)

Логово снежного человека обнаружено в США (14584)

10 неожиданно опасных пород собак (13787)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13271)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13236)

Монстры океанов (13023)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12798)

Морской змей в Черном море (12211)

Кракен - чудовище из морской бездны (12181)

Распутывая ДНК бигфута (12169)

Когда просыпаются русалки (12113)

Львы дружески трутся друг о друга (12074)

Похороны настоящей… русалки (11869)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11698)

Крысы умнее, чем Google (11651)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11640)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11595)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11584)

Страшное насекомое замечено в Индии (11539)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11512)

Монстры уходят на глубину (11297)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11249)

Кого боятся белые акулы (11218)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11207)

Морские дьяволы (10941)

Хайгейтские вампиры (10843)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика