velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Потаенна змеиной чешуи

Рожденные ползать змеи полностью комфортабельно ощущают себя даже на самой гладкой поверхности. Ученые решили раскрыть секрет их резвого и очень неловкого (на наш взор) метода передвижения.





Каждый, кому доводилось следить за змеями, наверное замечал, как стремительно эти гибкие сотворения способны передвигаться. Время от времени их скорость приметно превосходит скорость нашего бега, хотя, на 1-ый взор, ползание – очень неловкий метод. Пока не имеется определенного и конкретного представления о том, как конкретно змеи ползают и какие физические механизмы лежат в базе этого процесса. Так, считается, что, изгибаясь, они просто отталкиваются от маленьких неровностей земли, камешков и веточек. Но недавнешнее исследование опровергает это мировоззрение.

Дэвид Ху (David Hu) ведает, что при внимательном исследовании обнаружилось: чешуйки на брюхе змеи нацелены таким макаром, что препятствуют смещению в направлении хвоста и вбок. Он гласит: «Таким образом, эти чешуйки делают предпочтительное направление движения – приблизительно так, как у лыж либо коньков, либо обыденных колес. Для всех этих средств передвижения направление вперед куда наименее энергозатратно, чем смещение в сторону».

Такое явление можно именовать «фрикционной анизотропией», другими словами неравномерным трением при движении в различные направления. В принципе, его существование было предположено и ранее, но детали до сего времени оставались неведомыми.

Чтоб изучить это свойство чешуи, для начала Дэвид Ху и его коллеги сделали математическую модель движения змей, определив скорость перемещения центра тяжести змеи, как функцию от скорости и размера «волн», пробегающих по ее изгибающемуся телу, также от фрикционной анизотропии ее чешуек. Модель двигалась так, как и положено змее, продемонстрировав, что ее перемещение складывается из энергичных движений тела, которые «направляются» неоднородностью трения, создаваемого особенностями строения чешуек.

Свои теоретические выкладки ученые проверили в нескольких опытах. Они замерили трение, которое делают чешуйки в разных направлениях, исследовали ползание змей на плоских и гладких поверхностях – и все опыты подтвердили справедливость описанного механизма. Предсказанные моделью числа отлично согласовались с практическими измерениями.

По пресс-релизу Georgia Institute of Technology




Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments