Ученые раскрыли механизм полета семян одуванчика — Naked Science
18.10.2018
5 минут
Редакция

Ученые раскрыли механизм полета семян одуванчика

Частично проницаемый для воздуха «парашют» одуванчика использует турбулентные вихри, создавая вчетверо большую подъемную силу, чем настоящий парашют.

flying-ladybug-and-dandelion

Полет семян одуванчика — как сказочный полет Мэри Поппинс на зонтике: выглядит весьма просто и романтично, однако с точки зрения физики крайне необычен. Сорванные ветром с цветка, они путешествуют за счет паппуса — «хохолка» из множества тончайших волосков. Интуитивно это выглядит совершенно понятным, но физики до сих пор не могли в точности описать, как именно паппус позволяет семенам одуванчика (и некоторых других растений) подниматься в воздух и переноситься порой на довольно большие расстояния.

 

Принято говорить, что механизм их полета схож с парашютным: свободное падение замедляет сопротивление воздуха в волосках паппуса. Однако семечки одуванчика поднимаются вверх под действием дополнительной силы. Об этом рассказывает новая статья Наоми Накаямы (Naomi Nakayama) и ее коллег из Эдинбургского университета, опубликованная в журнале Nature.

 

Авторы изучили полет одуванчика с помощью высокоскоростной видеосъемки, а также провели его компьютерное моделирование. Им удалось подтвердить, что волоски действуют почти как поверхность парашюта, а кроме того, возникают потоки воздуха, обтекающие паппус с наружной стороны. Они создают турбулентный вихрь чуть выше «зонтика». Давление в нем ниже, чем у воздуха под паппусом, что создает подъемную силу, необходимую для продолжительного полета.

 

Волоски паппуса действуют как единая структура, заставляя воздух обтекать «зонтик» и формировать вихрь, создающий подъемную силу / ©Cummins et al., 2018

 

Механизм полета, во многом похожий на описанный выше, используют и насекомые, создающие турбулентные вихри — центры низкого давления и источник подъемной силы — за счет маховых движений крыльями. Однако у одуванчика обнаружилась одна действительно уникальная особенность. У тех же насекомых вихри быстро срываются с крыльев и уносятся, а следом за ними образуются новые; над летящим семечком вихрь удерживается стабильно. Дело в том, что его паппус, состоящий из тонких волосков, позволяет воздуху частично проходить насквозь.

 

Вихрь словно непрерывно засасывает воздух из-под поверхности паппуса, из области более высокого давления, «подпитываясь» этим потоком и сохраняя относительную стабильность. Авторы подсчитали, что эти механизмы обеспечивают вчетверо более высокую подъемную силу, чем у простой парашютной системы такой же геометрии. Возможно, когда-нибудь и наши парашюты будут изготавливаться не из цельного куска ткани, а из упругих и легких «волосков», позволяя использовать куда меньшую площадь для безопасного спуска с высоты.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Вчера, 15:22
2 минуты
Илья Ведмеденко

Житель штата Флорида Кельман Ричес погиб во время полета на реактивном ранце.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: