Ученые раскрыли механизм полета семян одуванчика — Naked Science
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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
3 часа назад
47 минут
Александр Березин

В России впервые в мире зарегистрировали вакцину от коронавируса, но, кажется, этому никто не рад. Многие пишут, что так быстро медицинские средства выпускать нельзя – они не успеют пройти все проверки. Иные оценивают это как «большой эксперимент на людях». Утверждается, что еще до третьей фазы клинических испытаний Спутник-V введут миллионам российских граждан – в ближайший месяц. Сообщают, что у новой вакцины очень много побочных реакций, а вот защитных антител она, якобы, дает мало. Каждый из этих тезисов в той или иной степени неверен. Впрочем, это вовсе не значит, что вакцина обязательно работает. Попробуем разобраться, как все обстоит на самом деле.

Вчера, 20:41
6 минут
Денис Гордеев

Ранее мнение ученых о влиянии этого лекарства на развитие раковых опухолей было совсем другим.

Вчера, 13:59
6 минут
Мария Кривоченко

Ученые доказали, что введение в организм дозы окситоцина способствует профилактике остеопороза и избавляет от ранних симптомов заболевания. Первые опыты провели на крысах, но эффективность гормона уже планируют проверить на людях.

Вчера, 11:44
12 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

Позавчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

31 июля
9 минут
Sergei Sobol

Сейчас, когда многие вокруг задумываются, а не попробовать ли что-то новое и не сменить ли профессию, программирование точно одно из тех направлений, к которому стоит присмотреться. Может, вы об этом уже думали?

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: