如果动物在觅食时不小心从树顶掉下来,它们不会知道这是地球的重力。然而,缺乏理论并不意味着这些动物不会练习困难的物理定律。当我们掌握了一些物理知识后,就可以了解一些不可思议的动物“法术”和生活习性。
这种动物会“轻装上阵”
在水面上,一种动物悠闲地漂浮着.它非常苗条,有六只脚。可以稳稳地踩在水面上,不用担心被弄湿或沉入水中。它是水黾。为什么水黾不会因为重力而下沉?
学过物理学的人都知道,如果一个物体的重量小于液体的浮力,它就不会下沉。因此,水上步行者要想在水上平稳行走,就需要很大的浮力。正如希腊科学家阿基米德所指出的,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上,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,决定浮力的主要有两个因素:一是液体表面张力的强弱,另一个是有机体与液体接触的表面积。
所谓液体张力,是指它的表面会像蹦床一样紧绷有弹性。水的表面张力很大。只要游侠双脚平放在水面上,与水的接触面积就可以达到100%到一平方厘米,所产生的浮力足以让水车保持轻盈的姿态。这就是为什么大多数水黾可以在水面上安全地行走甚至跳跃的原因。
太“胖”能飞高跳长
早在开始20世纪,有学者用传统的空气动力学定律证明大黄蜂不可能飞,因为它们的身体太胖,翅膀太小,产生的推力大于一只大黄蜂的重量。事实上,大黄蜂不仅能正常飞行,还能飞到比珠峰高出100多米的地方。那么这些学者错在哪里呢?
他们使用的模型太简单了。他们假设黄蜂不会拍打它的翅膀,它和飞机机翼一样坚硬,而忽略了黄蜂翼尖的轨迹。
与其他昆虫相比,大黄蜂拍动翅膀的频率更高,每秒 150 次以产生升力。另外,大黄蜂翼尖的轨迹并不是简单的上下运动,而是“8”字形或“Q”字形的轨迹。当大黄蜂向下拍动翅膀时,这个轨迹会在翅膀的前缘产生一个称为前缘涡流的空气涡流。这个漩涡的存在会在黄蜂的翅膀上方形??成一个低压区,类似于小型旋风,让黄蜂获得向上的升力。
蜘蛛善于利用静电
世界上最受欢迎的超级英雄之一漫威漫画是蜘蛛侠。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行走。与敌人战斗时,他还可以喷洒蛛丝,使其牢牢地粘在一起。虽然蜘蛛侠在现实生活中并不存在,但在动物世界里却有一个真实版的蜘蛛侠。蜘蛛可以在屋檐和墙壁上飞的原因是它们的脚。从力学的角度来看,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、毛细管力等。蜘蛛脚上有许多刚毛.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弱电磁力。大量范德华力的叠加足以支撑蜘蛛的重量。
蜘蛛除了会爬行,还非常擅长捕猎。很多人可能认为蜘蛛网是有粘性的,小飞蛾、蚊子或其他动物在飞行中遇到蜘蛛网就会成为蜘蛛的食物。然而,并非所有这些小动物都被蜘蛛网错误地捕获。
隐形海马
矮海马身长只有2.5厘米,被称为“世界第一大多数“慢鱼”每小时只能行走1.5米。如果在水下进行100米的冲刺。这些尖尖的卷尾生物需要将近三天的时间才能到达终点,但从生理学的角度来看,它们缓慢的生活方式有道理。
在温暖的加勒比海,大多数鱼类喜欢吃的侏儒海马和桡足类动物都是活的。它们是毫米大小的透明甲壳类动物。为了躲避遍布海洋的凶猛敌人,桡足类动物有一个触觉敏锐,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移动距离身体500倍的距离,而猎豹在水中只能移动距离身体的30倍。一秒。
面对赛马冠军的猎物,慢海马不得不踮起脚尖吃掉猎物。幸好,海马的头部是一个狭长的三角形,可以更好的抵抗液体阻力的干扰,防止水晃动过大。
狗的甩干方法
把棍子扔进水里,训练狗会直接跳入水中捡起棍子。问题是狗的毛很厚。被淋湿后,身体会很重。一块27公斤的湿狗毛会含有0.4公斤的水,狗会消耗20%的体热来去除水分。那么,狗狗如何保持身体干燥呢?
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