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.
Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 16:44
4 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший марсоход NASA в первый раз проехал по Красной планете: всего аппарат преодолел 6,5 метра. Ранее ровер прислал первые снимки с поверхности Марса.

Вчера, 10:55
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

2 марта
4 минуты
Сергей Васильев

Обнаружены кости приматов, живших сразу после мел-палеогенового вымирания: похоже, наши общие предки появились задолго до гибели динозавров.

Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

1 марта
7 минут
Василий Парфенов

Итак, к многоразовым ракетам мы все уже привыкли, хорошо. Что дальше? Правильно, спутники. И это не шутка: следующее поколение аппаратов в «созвездии» GPS получит возможность апгрейда прямо на орбите, что позволит продлить их срок службы.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: