Комары даже в ливень умудряются не терять координацию не сбиваться с пути. Ведь теоретически одна капля дождя весит практически в пятьдесят раз больше чем сам комар, и по идее должна убивать насекомое одним ударом.
Однако каким-то образом это не происходит, что мешает естественно бороться с комарами . Им не только удаётся выжить после такого столкновения, но и чувствуют себя комарики вполне удобно и комфортно.
Суть эксперимента
Чтобы найти ответ к этой загадке учёными из Технологического института в Джорджии был проведён эксперимент. Они создали специальный контейнер с искусственным дождём внутри, причём дождь ничуть не отличался от настоящего.
В контейнер были запущены комары, и их полёты снимали специальной видеокамерой в режиме высокоскоростной съёмки. После проведённого исследования был получен результат, который дал ответ на все не ясные вопросы и прояснил всю ситуацию в целом.
Выводы удивили
Оказывается, комары во время полётов под дождём даже не пытаются избежать столкновения с каплями и постоянно получают скользящие удары по своему телу. Но удары вызывают всего временное изменение маршрута, и они быстро стабилизируются.
Дело в том, что удар от капли совсем не велик, и при столкновении с комаром капля не разлетается на части, а всего лишь слегка деформируется, теряя всего не больше двух процентов от своей скорости. По этой причине импульс, передающийся при ударе совсем не велик, и комар продолжает лететь без каких либо не удобств и последствий для себя.
Комары даже в ливень умудряются не терять координацию не сбиваться с пути. Ведь теоретически одна капля дождя весит практически в пятьдесят раз больше чем сам комар, и по идее должна убивать насекомое одним ударом.
Однако каким-то образом это не происходит, что мешает естественно бороться с комарами . Им не только удаётся выжить после такого столкновения, но и чувствуют себя комарики вполне удобно и комфортно.
Суть эксперимента
Чтобы найти ответ к этой загадке учёными из Технологического института в Джорджии был проведён эксперимент. Они создали специальный контейнер с искусственным дождём внутри, причём дождь ничуть не отличался от настоящего.
В контейнер были запущены комары, и их полёты снимали специальной видеокамерой в режиме высокоскоростной съёмки. После проведённого исследования был получен результат, который дал ответ на все не ясные вопросы и прояснил всю ситуацию в целом.
Выводы удивили
Оказывается, комары во время полётов под дождём даже не пытаются избежать столкновения с каплями и постоянно получают скользящие удары по своему телу. Но удары вызывают всего временное изменение маршрута, и они быстро стабилизируются.
Дело в том, что удар от капли совсем не велик, и при столкновении с комаром капля не разлетается на части, а всего лишь слегка деформируется, теряя всего не больше двух процентов от своей скорости. По этой причине импульс, передающийся при ударе совсем не велик, и комар продолжает лететь без каких либо не удобств и последствий для себя.
28.10.2011
Учёные объяснили полёты комаров в дождь
Один из выводов работы: комары летают во время дождя, потому что слишком мало весят (фото David Hu).
Американские биологи заставили насекомых пролететь сквозь контейнер, в котором имитировался сильный дождь. Съёмка высокоскоростной видеокамерой показала, что комары не уворачиваются от капель воды, но при этом умудряются не пострадать от ударов.
Дождевая капля размером с комара весит примерно в 50 раз больше насекомого. Столкновения с такими объектами, казалось бы, должны были изничтожить кровососов. Тем не менее они процветают в тех регионах мира, где ливни — обычное дело.
Дэвид Ху (David Hu) и его коллеги из технологического института Джорджии решили выяснить, что же происходит с комарами во время дождя. Учёные сделали небольшой контейнер с решётчатой крышкой, внутри которого при поливе сверху шёл искусственный дождь. От настоящего он почти не отличался, разве что скорость капель была ниже.
Насекомых поместили в резервуар и записали их полёты на видео. Просмотр полученных кадров высокоскоростной съёмки удивил учёных. «Они совсем не пытались избежать столкновений с каплями», — рассказывает Ху.
Комары постоянно получали скользящие и прямые удары от гигантских, по меркам мира насекомых, капель. Однако это не останавливало кровопийц, они лишь чуть сбивались с курса, а затем быстро приходили в себя и стабилизировали полёт.
Чтобы понять, как им это удаётся, команда Ху провела эксперимент с шариками из пенопласта. Учёные наполняли их различными жидкостями, стремясь получить наиболее реалистичную модель столкновения комара и капли воды.
Анализ полученных данных показал, что капля, соударяясь с малоинерционным объектом, деформируется, но не разлетается на брызги (как при столкновении с плоскостью). Из-за этого импульс, передающийся от водной капли насекомому, не велик. Согласно расчётам, шарик воды из-за удара теряет лишь 2% своей скорости, а комар продолжает лететь, как ни в чём не бывало.
В препринте статьи, появившемся на сайте ArXiv.org, авторы работы пишут, что комар в ходе столкновения с каплей может испытывать перегрузку от 30 до 300 g в течение одной миллисекунды. Для сравнения: предел человеческих возможностей - 25 g на протяжении 1,2 сек.
В Технологическом институте Джорджии узнали, как комарам удается летать во время дождя. Съёмка показала, что даже столкновение с дождевой каплей не наносит кровососам никакого вреда, а дальнейшие расчеты показали, почему так происходит.
Первой версией ученых было, что комары просто уклоняются от падающих капель. Чтобы подтвердить или опровергнуть эту теорию группа исследователей под руководством математика Дэвида Ху поставила следующий эксперимент: комаров запустили в контейнер с решетчатой крышкой и сверху распылили искусственный дождь. Полёт насекомых снимали специальной камерой.
Таким образом, во-первых, удалось выяснить, что комары вовсе не облетают капли, подставляясь даже под прямые удары. При этом насекомые лишь слегка сбиваются с курса, но потом выравниваются и продолжают лететь дальше по своему маршруту. Ученые даже подсчитали, что во время столкновения с каплей жидкости на комара в течение одной миллисекунды действует перегрузка от 30 до 300g. Для сравнения, у человека этот предел составляет 25g.
Дальнейшие опыты показали, что всё дело в том, что при столкновении с малоинерционными объектами жидкость деформируется, но не дробится. А это значит, что импульс, который насекомое получает от капли, сравнительно невелик.
Задумывались ли вы, что происходит с комарами во время дождя? Дождевая капля по величине сравнима с комаром, но массой превосходит его в 50 раз. При этом вертикальная составляющая скорости капли составляет 9 метров в секунду. Столкновения с такими объектами, казалось бы, должны были уничтожить москитов. Тем не менее, они процветают в условиях повышенной влажности и частых дождей, хотя в дождь по подсчётам учёных комар должен сталкиваться с каплями, по крайней мере, раз в двадцать секунд.
Дэвид Ху (David Hu) и его коллеги из технологического института Джорджии решили выяснить, как же удаётся комарам противостоять дождевым каплям. Они соорудили небольшой контейнер с решётчатой крышкой, внутри которого при поливе сверху на комаров шёл искусственный дождь. Размер капель составлял 3–5 мм, а их скорость достигала 2 - 9 м/с. Происходящее записывалось на высокоскоростную видеокамеру. Просмотр полученных кадров удивил учёных. «Они вовсе не пытались избежать столкновений с каплями» - говорит Ху.
Чаще капли попадали по ногам комара, после чего он просто переворачивается в воздухе, и продолжал свой полёт. Но даже при прямом попадании по телу это не причиняло комару вреда, он лишь чуть сбивался с курса, а затем быстро приходил в себя и стабилизировал свой полёт. Такое возможно благодаря интересной технике, которую использует насекомое при столкновении с каплей. Падающая капля прилипают к его телу, но комар не сопротивляется ей, а продолжает в течение короткого промежутка времени двигаться вместе с ней вниз на расстояние порядка 60 миллиметров. Затем комар просто проходит сквозь каплю и легко освобождается от неё.
Ученые полагают, что, видимо, здесь играет роль маленькая масса насекомого и обтекаемая форма тела. Другие полагают, что это становится возможным благодаря длинным конечностям и крыльям комара.
Проведя другое исследование, учёные выяснили, что при ударении с малоинерционным объектом капля деформируется, но не разлетается на брызги (как при столкновении с плоскостью). Из-за этого импульс, передающийся от водной капли насекомому, сравнительно не велик. Согласно расчётам, шарик воды из-за удара теряет лишь 2% своей скорости, а комар продолжает лететь, как ни в чём не бывало.
Как пишут учёные в журнале PNAS, такой трюк удаётся комарам только в воздухе. Если же капля попадет в комара, сидящего на поверхности, то он не сможет пройти сквозь неё и будет расплющен ею. Кроме того, такой приём становится возможным только благодаря малой массе тела комаров. Однако из-за той же малой массы тела они не могу быть активными при ветреной погоде. Сильному ветру комары противостоять не в состоянии, поэтому при ветре они вынуждены прятаться в надежном убежище.
Учёным также удалось вычислить силу и ускорение, которые действуют на комара при его столкновении с дождевой каплей. Оказалось, что в ходе столкновения с каплей, в течение одной миллисекунды комар может испытать перегрузку от 30 до 300g. Для сравнения, у человека этот предел составляет 25g на протяжении 1,2 сек.
Учёные надеются, что в будущем исследования такого рода помогут создать миниатюрные беспилотные летательные аппараты, способные противостоять любым капризам погоды.
информация взята с "багдисижна", спасибо за внимание =)
