盘点那些懂物理学的动物有哪些(水黾)
2025-02-17 18:46:26阅读量:4 字体:大 中 小
如果一只动物在觅食的过程中不小心从树顶掉下来,它们就不会知道这是地球的引力。然而,理论的不足并不意味着这些动物就不会用困难的物理定律来练习。当我们掌握了一些物理知识后,我们就能理解一些让人难以置信的动物“神技”和生活习惯。
这种动物会“轻功”
水面上,一只动物悠闲地飘着。它很苗条,有六条腿。它能平稳地踏在水面上,不怕弄湿或沉入水中。它是水黾。为什么水黾不会因为重力而下沉?
任何学过物理学的人都知道,如果物体的重量小于液体的浮力,它就不会下沉。因此,水上行走者要想在水上顺利行走,就需要有很大的浮力。就像希腊科学家阿基米德指出,物体的浮力等于液体下沉时的重力。但是,它是在液体的外表面,而不是在液体中,因此需要应用不同的计算规则。
无论是落叶还是水黾,当它们落在液体表面时,决定浮力的主要因素有两个:一是液体表面产生的张力的强度,二是生物与液体接触的表面积。
所谓液体张力,就是它的表面会像蹦床一样紧绷而富有弹性。水的表面张力很大。水行侠的脚只要平放在水面上,与水的接触面积就可以达到100%到一平方厘米,产生的浮力足以使水上漫游者保持一种轻盈的姿势。这就是为什么大多数水黾可以在水上安全地行走甚至跳跃。
长得太“胖”,也能飞得高,跳得远
早在20世纪初,一些学者用传统的空气动力学定律证明大黄蜂是不可能飞行的,因为它们的身体太胖,翅膀太小,产生的推力比大黄蜂的体重还大。事实上,大黄蜂不仅能正常飞行,还能飞出比珠穆朗玛峰高100多米的高度。那么这些学者错在哪里了?
原来他们用的模型太简单了。他们假设黄蜂不拍打翅膀,像飞机机翼一样坚硬,而忽略了黄蜂翼尖的轨迹。
与其他昆虫相比,大黄蜂拍打翅膀的频率更高,每秒150次,以产生升力。此外,大黄蜂翼尖的轨迹不是简单的上下运动,而是呈“8”字形或“Q”字形轨迹。当大黄蜂向下拍打翅膀时,这个轨迹会在翅膀的前缘产生一个叫做前缘涡的空气涡。这种漩涡的存在会在黄蜂翅膀上方形成一个低压区,类似于一个小旋风,使黄蜂获得向上的升力。
蜘蛛善于利用静电
漫威漫画中最受欢迎的超级英雄之一是蜘蛛侠。蜘蛛侠有很强的攀爬能力。他可以徒手攀爬高楼的外缘,甚至可以在天花板上自由穿梭。在与敌人作战时,他还可以喷洒蜘蛛丝,使之牢牢地粘在一起。虽然蜘蛛侠在现实生活中并不存在,但在动物世界中却有一个真实的蜘蛛侠版本。蜘蛛能在屋檐和墙上飞的原因在于它们的脚。从力学角度看,当两个固体表面相互靠近时,它们之间的相互作用非常复杂,包括范德华力、静电力、耦合力、毛细力等。蜘蛛的脚上有很多刚毛。当它们与物体表面的分子相互作用时,就会产生范德华力。范德华力是中性分子相互靠近时产生的一种弱电磁力。大量范德华力的叠加足以支撑蜘蛛的重量。
除了爬行,蜘蛛也非常善于捕食。很多人可能会认为蜘蛛的网是粘性的,小蛾子、蚊子或其他动物在飞行过程中碰到蜘蛛网就会成为蜘蛛的食物。然而,这些小动物并不是都被蜘蛛网误抓了。
隐形海马
矮海马只有2.5厘米长,被称为“世界上最慢的鱼”,每小时只能走1.5米。如果水下有100米的冲刺。这些尖头、卷尾的生物需要将近三天的时间才能到达终点,但从生理角度来看,它们缓慢的生活方式也是有道理的。
在温暖的加勒比海,住着矮海马和大多数鱼类都爱吃的桡足动物,它们是毫米大小的透明甲壳类动物。桡足类为了躲避遍布海洋的凶猛敌人,有着灵敏的触角,能探测到最小的液体运动。一旦探测到水中的运动,桡足类在一秒钟内可以游出500倍于身体距离的距离,而猎豹在一秒钟内只能跑出30倍于身体距离的距离。
面对赛跑冠军的猎物,慢吞吞的海马要想吃到猎物就得蹑手蹑脚。好在海马的头部是一个又长又窄的三角形,这样可以更好地抵抗液体阻力的干扰,使水不会有太大的震动。
狗狗的甩干大法
把棍子扔进水里,受过训练的狗会直接跳进水里把棍子捡起来。问题是狗的毛很厚。被打湿后,身体会很重。一个27公斤的湿狗皮毛将含有0.4公斤的水,狗将消耗身体热量的20%来除去水分。那么,狗是如何保持自身干燥的呢?
利用人体热量加热空气和蒸发水分需要大量的能量。于是,狗选择了另一种方式——甩干自己。狗的抛水动作会从头部开始,能量波会以头部为参照点传播到身体其他部位,头部扭转幅度越大,波的幅度越大。当狗使用“甩干”法时,虽然身体的频率与皮层相同,但身体不能像皮层那样扭曲,因为皮层比较松弛。当身体剧烈摆动时,毛发的摆动幅度大于身体和头部,因此加速度会增加。这种行为就像挥舞鞭子。
免责声明:
本文《盘点那些懂物理学的动物有哪些(水黾)》版权归原作者所有,内容不代表本站立场!
如本文内容影响到您的合法权益(含文章中内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。
推荐阅读
国际空间站电池掉下来砸穿房屋 为什么国际空间站电池会掉落
根据目前所得到的消息,在4月5日的时候出现了一个国际空间站电池坠落损坏房屋的话题,这个话题引发了众多人的关注。根据相关的报道,美国佛罗里达州的一位居民透露,在3月8日的时候有一个金属圆柱体突然穿透了他...
阅读: 2001
属牛人出生在什么时辰好(子时)
属牛人的命运受到出生时辰的影响,根据中国传统占星术,有三个特定时辰的属牛人会享有一生衣食无忧、福禄双全的好运。这三个时辰分别是子时(23:00-01:00)、午时(11:00-13:00)和酉时(17...
阅读: 909
牛不能和什么属相结婚(鼠)
属鼠、属羊、属马、属猴。生肖牛,代表着坚韧、踏实和稳定,他们通常以情感深沉和负责任而著称。然而,并非所有属相都与牛相得益彰,这些属相可能会与牛产生不和谐的关系,不宜成为夫妻。1、属鼠牛和鼠的组合可能会...
阅读: 2322
生肖鼠不能和哪些属相做夫妻(马)
生肖马、生肖羊、生肖猴。生肖鼠作为十二生肖中的第一位,代表着机智、聪明和勤劳。然而,根据中国传统文化中的一种说法,生肖鼠的人与这些属相不宜成婚,因为他们在命运上可能会面临更多的挑战和困难。一、生肖鼠的...
阅读: 872
生肖蛇不能和哪些属相结婚(鼠)
属鼠、属马、属猴、属猪。生肖蛇在传统占星术中被认为与这些生肖结合时会引发纷争和磨难,甚至被称为四不合”的伴侣。1、属鼠:勾心斗角,难以和谐生肖蛇和属鼠的结合往往充满了勾心斗角和矛盾。蛇通常...
阅读: 851
越老越幸运的五大生肖是什么(龙)
生肖龙、生肖马、生肖猴、生肖蛇、生肖羊。随着岁月的积淀,人们对晚年的时光更加珍惜。然而,在十二生肖中,这五个生肖被认为是越老越幸运、晚年福气满堂的代表。1. 生肖龙龙,被誉为"祥瑞宝典&qu...
阅读: 472
陶谦为什么要把徐州让给刘备(对自身和家族的考量)
陶谦将徐州让给刘备的决定,既是基于对自身和家族的考量,也是基于对刘备的信任和对徐州百姓的责任。在东汉末年的乱世中,各地群雄并起,争夺领土势如水火。在这混乱的时代,如何保全自身和家族,成为地方官员们考虑...
阅读: 1764
荆轲刺秦王失败的原因是什么(过高估计自身的能力)
荆轲刺秦王的失败在于过高估计自身的能力又低估了秦王的能力。公元前227年,秦国成功地消灭了赵国,兵锋直指燕国。警报传来,燕王喜惊恐万分,但面对强大的秦军摆出的攻势,却无计可施。燕太子丹献出了孤注一掷的...
阅读: 572
朱元璋为何收了那么多义子(培养自己的势力)
在中国历史上,收养义子是一种常见的政治手段,尤其在朱元璋时代,这一做法达到了顶峰。作为明朝开国皇帝,朱元璋一生中收养了二十多个义子,这些义子的存在不仅成为了他的亲信,也是他为了巩固自己政治地位所采取的...
阅读: 2378
卢植的学生有谁(刘备和公孙瓒)
在三国时期,英雄辈出,但这些英雄人物的成长过程往往需要有良师益友的指导。无论是家族的传承还是通过拜师学艺,都是历史上众多杰出人物成长的必经之路。卢植是三国时期一位备受尊敬的老师。尽管你可能对卢植这个名...
阅读: 2762
热门文章
1.奥斯汀十大经典月季,草莓山排榜首,第三为纪念女王登基命名
- 1
- 奥斯汀十大经典月季,草莓山排榜首,第三为纪念女王登基命名
- 2023-07-06
- 1
2.月季十大经典品种,榜首红双喜种植最广泛,第四颜色最为少见
- 2
- 月季十大经典品种,榜首红双喜种植最广泛,第四颜色最为少见
- 2023-07-06
- 2
3.最名贵的十种花卉,中国十大名花均上榜,第五是花中皇后
- 3
- 最名贵的十种花卉,中国十大名花均上榜,第五是花中皇后
- 2023-07-06
- 3
4.十大适合插花的花,切花月季排榜首,第六在冬季最常见
- 4
- 十大适合插花的花,切花月季排榜首,第六在冬季最常见
- 2023-07-06
- 4
5.十大勤花月季,奥斯汀多款月季上榜,第一是最常见阳台月季
- 5
- 十大勤花月季,奥斯汀多款月季上榜,第一是最常见阳台月季
- 2023-07-05
- 5
6.十大香花树种,大多有药用价值,第五盛放在冬末(腊梅)
- 6
- 十大香花树种,大多有药用价值,第五盛放在冬末(腊梅)
- 2023-07-06
- 6
7.十种室内最好养的植物盆栽,蕨类植物排第三,第九被称空气卫士
- 7
- 十种室内最好养的植物盆栽,蕨类植物排第三,第九被称空气卫士
- 2023-07-05
- 7
8.最受欢迎的十大多肉 桃美人上榜,第二原产于法国
- 8
- 最受欢迎的十大多肉 桃美人上榜,第二原产于法国
- 2023-07-05
- 8
9.十种不宜在家养的花 豹皮花上榜,第四具有很强的毒性
- 9
- 十种不宜在家养的花 豹皮花上榜,第四具有很强的毒性
- 2023-07-05
- 9
10.世界十大稀有植物 滇桐上榜,第一全球仅存一株
- 10
- 世界十大稀有植物 滇桐上榜,第一全球仅存一株
- 2023-07-05
- 10
最近更新
比特币走势前瞻:金融衍生品市场对其影响探究
2025-06-01
如何在欧易交易所参与IXO,抓住投资机会
2025-06-01
比特币交易对金融市场的影响与变革
2025-06-01
比特币最新动向:加密货币与传统资产的相关性深度剖析
2025-06-01
比特币走势前瞻:市场情绪转折点捕捉与交易机遇挖掘
2025-06-01
比特币交易中的匿名性与隐私保护探讨
2025-06-01
比特币价格波动下的购买策略调整
2025-06-01
BTC在医疗保健领域的革新应用与潜力探索
2025-06-01
比特币交易流程中的交易策略自动化实现与优化
2025-06-01
比特币怎么挣钱?从入门策略到高阶玩法的深度解析
2025-06-01