动物也懂物理学?别怀疑,是真的!

当我们把握了一些物理常识后 , 就可以理解一些让人类感觉不成思议的动物“神技”和糊口习性 。

这种动物会“轻功”
水面上 , 一只动物在悠然行走 , 它身段纤细 , 六条腿平稳地踩在水面上 , 涓滴不会害怕身体被打湿 , 或者担忧本身沉到水里 , 它就是水黾 。 为什么水黾不会像年夜大都动物一样 , 因为重力的感化而下沉呢?
学过物理学的人都知道 , 若是物体的重量比液体发生的浮力小 , 就不会下沉 。 所以 , 水黾若是想顺遂在水上行走 , 就需要有很是年夜的浮力 。 就像希腊科学家阿基米德指出的 , 物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力 。 不外是在液体外概况 , 而不是位于液体内 , 需要运用分歧的计较法则 。
非论落叶仍是水黾 , 当它落到液体的概况时 , 决议其所受浮力大小的身分 , 本家儿要有两个:一个是这种液体概况所发生的张力的强弱 , 另一个是生物接触这种液体的概况积的几多 。
所谓液体的张力 , 就是它的概况会像蹦床一样绷紧 , 而且具有弹性 。 水的概况张力是很年夜的 , 只要水黾的脚平置于水面 , 与水的接触面积可以或许达到一平方厘米 , 发生的浮力就足以托住身形轻巧的水黾 。 这就是为什么年夜大都水黾可以平安地在水上行走甚至跳跃的原因 。
【动物也懂物理学?别怀疑,是真的!】

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长得太“胖” , 也能飞得高 , 跳得远
在20宿世纪早期 , 有学者用传统空气动力学定律证实了年夜黄蜂是不成能飞翔的 , 因为它们身体过于肥胖 , 而同党又太小 , 不足以发生跨越年夜黄蜂身体重量的推力 。 事实上 , 年夜黄蜂不仅可以正常飞翔 , 并且研究发现 , 有的黄蜂飞翔的高度可以比珠穆朗玛峰还要超出跨越100多米 。 那么 , 这些学者错在哪里呢?
本来 , 他们采用的模子过于简单 , 他们假设黄蜂不扇动同党 , 像飞机机翼一样僵硬 , 并且忽略了年夜黄蜂翅尖的活动轨迹 。
比起其他虫豸 , 为了发生升力 , 年夜黄蜂扇动同党的频率会更高 , 每秒达150次 。 除此之外 , 年夜黄蜂翅尖的轨迹并非是纯真的上下活动 , 而是呈现一个“8”字型或者“q”型的活动轨迹 , 当年夜黄蜂标的目的下拍动同党时 , 这种活动轨迹将在同党的前缘发生一个被称为前缘涡的空气漩涡 。 这个涡的存在 , 可导致黄蜂同党上方发生一个低压区域 , 近似于小型旋风 , 从而使得黄蜂获得标的目的上的升力 。
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蜘蛛长于操纵静电
美国漫威旗下有一个很受接待的超等英雄 , 他就是蜘蛛侠 。 蜘蛛侠有很强的攀爬能力 , 可以或许徒手在高楼外沿攀爬 , 甚至能在天花板上穿梭自如 , 在与仇敌打架时 , 还能喷出蜘蛛丝紧紧黏住对方 。 固然蜘蛛侠在实际糊口中不存在 , 但在动物界 , 有一个实际版的“ 蜘蛛侠” ——蜘蛛 。
蜘蛛之所以能飞檐走壁 , 奥秘就藏在它的脚底下 。 从力学角度来看 , 当两个固体概况彼此接近时 , 其间的彼此感化力十分复杂 , 此中包罗范德华力、静电力、偶死力、毛细力等 。 蜘蛛脚掌上有年夜量的刚毛 , 当与物体概况的分子间发生感化时 , 会发生范德华力 。 范德华力是中性分子彼此距离很是近时 , 发生的一种微弱电磁力 , 年夜量范德华力的叠加就足以支撑蜘蛛的体重 。

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