Вторник, 31.03.2026, 23:11 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1142]
Морские чудовища [1079]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1635]
Теория [1263]
Акулы [274]
Бабочки [162]
Грибы [228]
Гусеницы [65]
Дельфины [180]
Ежи [38]
Жуки [117]
Зайцы [34]
Змеи [267]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [300]
Копытные [597]
Кораллы [162]
Кошачьи [831]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [178]
Лягушки [212]
Медведи [352]
Медузы,моллюски [229]
Микроорганизмы [636]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [155]
Муравьи [267]
Мухи,комары [298]
Насекомые [419]
Обезьяны [719]
Пауки [342]
Пингвины [102]
Псовые [669]
Птицы [1198]
Пчелы [375]
Ракообразные [204]
Растения [655]
Рыбы [925]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [161]
Сурикаты,грызуны [321]
Тараканы [60]
Улитки [79]
Хамелеоны [19]
Черви [221]
Черепахи [135]
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: 470 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Все, что вам нужно знать о бигфуте (45)

Бигфута видели восемь раз за неделю (37)

Дымчатые мангобеи обменялись жестами во время груминга (36)

Колибри уличили в регулярном употреблении алкоголя (34)

Снежные мухи выработали собственные белки-антифризы (36)

Зоологи объяснили любовь летучих мышей к ветряным турбинам (24)

Пингвины в неволе состарились быстрее диких собратьев (19)

Обнаружили сразу два вида сумчатых, которых считали вымершими (18)

Охотник на Несси заметил монстра (81)

Летучих лисиц признали главными хранителями лесов Австралии (30)

Как питоны подавляют аппетит и долго обходятся без еды (26)

Голожаберные моллюски использовали нанотехнологии для собственной окраски (32)

Ихтиологи описали 309 новых видов пресноводных рыб в 2025 году (36)

Пауки-кругопряды притворились убитыми кордицепсом (26)

Бонобо не уступили шимпанзе по агрессивности (22)

Целое семейство монстров обитает в озере Лох-Несс (75)

Бигфут до смерти напугал сторожевую собаку (36)

Утконос получил свою окраску с помощью уникальных полых структур (32)

Зачем птицы тащат в гнезда окурки (28)

Птичий помет защитил песчаные пляжи от разрушения (25)

Бонобо оказались не так миролюбивы, как думали (31)

Описали первый достоверный случай укуса в шею крупного плезиозавра (32)

Когда после Чиксулубской катастрофы на Земле появились новые виды (24)

Вóроны запомнили места волчьих охот, чтобы проверять их на наличие падали (31)

Орнитологи описали новый вид пеночек из Японии (48)

Розовый кузнечик позеленел после 11 дней в неволе (28)

Взаимное поедание крыльев скрепило брачный союз азиатских тараканов (29)

Домогательства самцов рыб привели к снижению численности зоопланктона (66)

Грибы научились у бактерий превращать воду в лед при околонулевых температурах (44)

Мелкие размеры помогли жукам спастись из пасти сома (40)

Взрослеющие шувозавриды перешли от четвероногости к двуногости (56)

Наземные растения изменили форму Земли (80)

Как королевы шмелей дышат под водой (54)

Еноты решили головоломки просто ради удовольствия (52)

Эксперимент с «поющими» собаками поможет разгадать тайны происхождения пения (50)

Описали древнего родственника крокодилов (36)

В Оклахоме семья встретила у реки снежного человека (110)

В Новой Гвинее нашли животных, считавшихся вымершими 6000 лет назад (59)

Шимпанзе проявили человеческую тягу к правильной геометрии (46)

Нашли древнейшее свидетельство поедания крупных травоядных наземными хищниками (51)

Нашли искривленные челюсти странного животного из пермского периода (45)

Вымирающих медососов из Австралии заново обучили традиционной песне (53)

Шмели предпочли цвет форме при поиске пищи (44)

Ареал древнейших родственников приматов расширили к югу (84)

Косатки ели сородичей, не подозревая об этом (49)

Муравьи научились превращать парниковый газ в «каменную броню» (52)

Почему древнейшие животные на земле не оставили окаменелостей (42)

Новый вид древних морских амфибий нашли в Австралии (45)

Спящие медведи сохранили мышечную массу после полугода без движения (44)

Собаки помогают людям спонтанно, а кошки — только ради выгоды (56)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35186)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24307)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23676)

Русские монстры: от древности до наших дней (22111)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18397)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17767)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16742)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16575)

Морского червя приняли за инопланетянина (16346)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16316)

Откуда вынырнули русалки? (16167)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15506)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15298)

Неведомое существо обитает в Приморье (15063)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15001)

Логово снежного человека обнаружено в США (14635)

10 неожиданно опасных пород собак (14086)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13411)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13369)

Монстры океанов (13086)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12898)

Морской змей в Черном море (12270)

Кракен - чудовище из морской бездны (12267)

Распутывая ДНК бигфута (12226)

Когда просыпаются русалки (12182)

Львы дружески трутся друг о друга (12117)

Похороны настоящей… русалки (11929)

Крысы умнее, чем Google (11915)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11774)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11768)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11735)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11688)

Страшное насекомое замечено в Индии (11634)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11610)

Монстры уходят на глубину (11398)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11329)

Кого боятся белые акулы (11300)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11298)

Морские дьяволы (11024)

Хайгейтские вампиры (10924)

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

Яндекс.Метрика