Воскресенье, 20.09.2026, 01:14 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1153]
Морские чудовища [1089]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1685]
Теория [1272]
Акулы [275]
Бабочки [169]
Грибы [231]
Гусеницы [66]
Дельфины [182]
Ежи [38]
Жуки [122]
Зайцы [34]
Змеи [270]
Кальмары,осьминоги [206]
Киты [307]
Копытные [602]
Кораллы [164]
Кошачьи [843]
Крокодилы [115]
Крысы,мыши [376]
Летучие мыши [179]
Лягушки [217]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [235]
Микроорганизмы [642]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [270]
Мухи,комары [301]
Насекомые [428]
Обезьяны [743]
Пауки [351]
Пингвины [104]
Псовые [676]
Птицы [1230]
Пчелы [395]
Ракообразные [210]
Растения [663]
Рыбы [934]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [163]
Сурикаты,грызуны [326]
Тараканы [60]
Улитки [79]
Хамелеоны [19]
Черви [222]
Черепахи [136]
Ящерицы [200]

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


Последние новости

Тираннозавры были такими же теплыми, как люди (48)

Горбатый кит проявил поведение, похожее на горе (21)

Остатки диплодока впервые нашли за пределами Северной Америки (24)

Впервые за 100 с лишним лет открыли новый вид кошек (23)

Бонобо не то, чем кажутся (22)

Шимпанзе наделили агентностью виртуальных животных (20)

Редчайшего кальмара с «локтями» впервые сняли живым (98)

В Шотландии впервые сняли птицу, которую не видели с 1984 года (27)

Астероид, убивший динозавров, привел к расцвету аллигаторов (29)

Чтобы добыть пыльцу, пчелам приходится трясти цветы с особой частотой (29)

Семиметровое существо заметили в Лох-Нессе (115)

Гипотезу дорогостоящего сына подтвердили у разных видов млекопитающих (42)

Новый род клопов назвали в честь Тейлор Свифт (36)

Метаморфоз червя показал, что многие клетки не исчезают, а меняют свою «профессию» (37)

Крупнейшего представителя редкого вида ихтиозавров нашли в Испании (36)

Слоны подавили привычное поведение в пользу более эффективного (35)

Синегорлые ара скопировали способ решения задачи у сородича (35)

Разгадка тайны снежного человека (140)

Древний американский гепард оказался арктической пумой (50)

Золотые тигры - одни из самых редких больших кошек в мире (47)

Необычная черепаха-альбинос из Боливии (43)

Палеонтологи нашли окаменелости гигантского скорпиона (47)

Что делает пение птиц приятным для человека (41)

В Антарктиде нашли бактерии, которых больше нигде на земле нет (44)

Самки хрустанов пролетели сотни километров ради спаривания (47)

Реконструировали стрекот кузнечиков из лесов юрского периода (121)

Обезьяны научились лазить по стволам деревьев без «обезьяньей» стопы (60)

Подводная камера впервые засняла рыбу, которая двигается задом наперед (63)

Как на самом деле хватал добычу тасманийский волк (64)

Шмелей поймали за сбором антибиотиков для зараженных личинок (72)

Новый вид пауков из Скалистых гор поселился недалеко от родственников (50)

Пение птиц перестало успокаивать людей (132)

Одиночество заставило мышей употреблять алкоголь (96)

Новый вид ящериц назвали в честь дракона из сериала «Дом Дракона» (143)

Существование млекопитающих размером с пум в эпоху динозавров (80)

Редчайший палласов кот попал в объектив фотоловушек в Иране (93)

Почему косатки приносят людям еду? (81)

Киты стали лучше питаться благодаря потеплению моря у Гренландии (72)

Землеройки уменьшили мозг на зиму (79)

Откуда берется уникальный «химический почерк» каждой кошки (82)

Новый вид змей с Новой Гвинеи назвали в честь гитариста (77)

В Китае стали пропадать птицы - под подозрением солнечная энергетика (81)

Почему кашалоты спят вертикально (196)

Животные научились расщеплять бактериальный «биопластик» (77)

Почему пчелы и муравьи стали «коллективными» видами (105)

Гигантские крокодилы господствовали в пищевых цепях миоцена (109)

Почему нельзя целовать кошек (56)

Рабочие шмели смогли выучить новый запах королевы (85)

Нашли новый вид рыб в водяных колонках на границе Индии и Непала (73)

Самки павианов не впечатлились щедростью самцов (68)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35400)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24788)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23816)

Русские монстры: от древности до наших дней (22359)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18760)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17949)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17256)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16853)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16569)

Морского червя приняли за инопланетянина (16499)

Откуда вынырнули русалки? (16385)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15794)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15498)

Неведомое существо обитает в Приморье (15273)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15260)

Логово снежного человека обнаружено в США (14796)

10 неожиданно опасных пород собак (14602)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13878)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13799)

Монстры океанов (13268)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13106)

Крысы умнее, чем Google (12649)

Кракен - чудовище из морской бездны (12540)

Морской змей в Черном море (12483)

Распутывая ДНК бигфута (12454)

Когда просыпаются русалки (12418)

Львы дружески трутся друг о друга (12301)

Похороны настоящей… русалки (12109)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (12011)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11999)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11980)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11913)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11875)

Страшное насекомое замечено в Индии (11874)

Монстры уходят на глубину (11611)

Кого боятся белые акулы (11587)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11538)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11538)

Морские дьяволы (11239)

Хайгейтские вампиры (11143)

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

Яндекс.Метрика