211service.com
Fizikai atranda universalią „šlapio šuns purtymo“ taisyklę
Tai klausimas, apie kurį daugelis šunų savininkų bus praleidę bemieges naktis, galvodami. Kaip greitai šlapias šuo turėtų svyruoti savo kūnu, kad išdžiovintų kailį?
Šiandien turime atsakymą dėl novatoriško Andrew Dickersono iš Džordžijos technologijos instituto Atlantoje ir kelių bičiulių darbo. Tačiau jų darbas sukuria įdomų naują mįslę apie suplakto kailio dinamikos prigimtį.
Dickersonas ir bendradarbiai nufilmavo daugybę šunų, purtančių savo kailį, ir naudojo vaizdus šunų odos virpesių periodui išmatuoti. Labradoro retriveriui tai pasirodo 4,3 Hz.
Tada jie sukūrė paprastą matematinį modelį, kas vyksta. Jie samprotavo, kad vanduo yra surištas su šunimi dėl paviršiaus įtempimo tarp skysčio ir plaukų. Kai šuo dreba, įcentrinės jėgos ištraukia vandenį. Taigi, kad vanduo būtų išstumtas iš kailio, įcentrinė jėga turi viršyti paviršiaus įtempimą.
Šis modelis veda į įdomią prognozę. Jei gyvūno spindulys yra R, purtymo dažnis turi būti lygus R^0,5. Tai logiška, kad mažesni gyvūnai turės svyruoti greičiau, kad sukurtų pakankamai dideles jėgas, kad galėtų išdžiūti.
Norėdamas išsiaiškinti, ar tai tinka gamtoje, Dickersonas su draugais tyrinėjo įvairių dydžių gyvūnų filmus. Jie nustatė, kad pelė dreba 27 Hz, katė – maždaug 6 Hz, o lokys – 4 Hz. Jie daro išvadą, kad drebėjimo dažnis asimptotiškai artėja prie 4 Hz, kai gyvūnai auga.
Tačiau kartu paėmus geriausiai šiems duomenims, nėra R^0,5, kaip prognozuota. Vietoj to, universali purto kailio taisyklė yra ta, kad dažnis didėja R^0,75.
Akivaizdu, kad jų modelis praleidžia kai kuriuos svarbius pataisos koeficientus. Dickersonas ir bendradarbiai pateikia vieną pasiūlymą. Jų modelyje spindulys yra atstumas nuo gyvūno centro iki odos. Galbūt kailis turi skirtumą, sakoma vaizdo įraše, skirtame 2010 m. APS Gallery of Fluid Motion.
Gal būt. Tai tikrai verčia susimąstyti (ahem).
Daugiau idėjų komentarų skiltyje.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1010.3279 : Šlapio šuns purtymas
Vaizdo įrašas: arxiv.org/src/1010.3279v1/anc