Znajdź zawartość

Najnowsze badania naukowców z USA pokazują, że jeden z gatunków rekinów – ostronos atlantycki (Isurus oxyrinchus) – dysponuje elastycznymi łuskami, które ułatwiają wykonywanie ostrych skrętów przy dużych szybkościach. Szanse potencjalnej zdobyczy na ucieczkę są naprawdę mizerne, zważywszy że rekin mknie z maksymalną prędkością nawet 97 km/h! Ostronosy dokonują tego właśnie dzięki przypominającym zęby łuskom, które pomagają im kontrolować oderwanie przepływu (w innym razie turbulencje i różnice ciśnienia wywołują tarcie spowalniające szybko poruszające się obiekty, np. statki, samoloty czy nasze rekiny). Jak podkreśla współpracująca z zespołem z Uniwersytetu Południowej Florydy (USF) i Mote Marine Laboratory dr Amy Lang of the University of Alabama, oderwanie przepływu zmniejsza nie tylko prędkość, ale i stabilność. Jeśli przyjrzeć się skórze zwierząt, widać, że nie jest ona gładka i pokrywają ją wzory. Dlaczego? Jednym z powszechnych zastosowań powierzchniowych wzorów jest kontrolowanie przepływu [powietrza, wody itp.]. Spójrzmy na wgłębienia piłeczki golfowej, które pomagają jej polecieć dalej. Sądzimy, że łuski szybko pływających rekinów służą temu samemu celowi – kontrolowaniu oderwania przepływu. W oparciu o pomiary w czasie eksperymentów, kiedy to biolodzy zmieniali ciśnienie oddziałujące na skórę martwych ostronosów, i modelując łuski rekinów, zespół Lang stwierdził, że podstawy łusek ostronosów są w miejscu przyczepu do skóry cieńsze niż na szczycie. Zwężenie zezwala na skręcenie o 60 stopni lub więcej. Co ważne, zębopodobne łuski znajdują się na ciele wyłącznie tam, gdzie z największym prawdopodobieństwem dochodzi do oderwania przepływu, czyli np. po bokach za skrzelami. Amerykanie mają nadzieję, że badając dalej zjawisko falowania wyrostkowatymi łuskami, uda się ulepszyć projekty różnych urządzeń i pojazdów, np. turbin wiatrowych czy łopat helikopterów. Lang uważa, że ostronosy atlantyckie wyewoluowały, by być oceanicznymi odpowiednikami gepardów. Muszą się szybko poruszać, jeśli chcą upolować swój ulubiony smakołyk – tuńczyka. Gdy ryba przebija się przez wodę, w pewnych miejscach wokół jej ciała ciecz zaczyna się poruszać w odwrotnym kierunku niż główny nurt wody. Na szczęście zostaje ona przechwycona przez zwężające się łuski, nie dopuszczając do uogólnionego oderwania przepływu wokół ciała rekina.

Matematycy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego stworzyli równanie na idealne puszczanie kaczek. Temat wydaje się błahy, lecz naukowcy dodają, że wyliczenia można wykorzystać w transporcie morskim – rozważając zachowanie statków na wzburzonym morzu – i powietrznym (tutaj poważnym problemem są z kolei drobiny lodu osadzającego się i odbijającego od skrzydeł czy kadłuba). Profesor Frank Smith pracował nad wyliczeniami z doktorem Peterem Hicksem. W swoim równaniu panowie przeciwstawili sobie wagę i prędkość kamienia oraz opór wody i powietrza, a także grawitację. Teoretycznie można uzyskać do 50 odbić, ale przyznaję, że mój rekord to osiem. Akademik podpowiada, że niezwykle istotnym elementem rzutu jest podkręcenie kamienia, dzięki czemu udaje się podtrzymać stabilność lotu. Co poza tym? Należy wybrać jak najcieńszy i najlżejszy kamyk, a następnie rzucić go z jak największą siłą w maksymalnie poziomej płaszczyźnie jak najbliżej ziemi. Podkręcenie pomaga w locie, zmniejszając opór powietrza. To powinno zapewnić maksymalną liczbę podskoków na wodzie. Rekordzistą w dziedzinie puszczania kaczek jest amerykański inżynier Russell Byars, który uzyskał aż 51 odbić, relaksując się, a jednocześnie ciężko pracując nad rzeką Allegheny w Pittsburghu. Z rad takiego wyczynowca warto skorzystać, a ten podpowiada, by wybierać płaskie kamienie o wymiarach dłoni i podkręcać je za pomocą kciuka i palca wskazującego. Wg niego, najlepiej celować w wodę pod kątem 10-20 stopni. Wiemy już trochę o pożądanych rozmiarach i wadze rzucanego obiektu, lecz co z jego powierzchownością, a konkretnie teksturą? Jedni specjaliści twierdzą, że powinien być gładki, by zmniejszyć opór ośrodka, przez który się przemieszcza. Inni zaś, w tym francuski fizyk z Lyonu Lyderic Bocquet, twierdzą, że taki właśnie efekt zapewnią małe nierówności, które zadziałają jak ułatwiające lot wgłębienia w piłeczce golfowej. Testy najlepiej prowadzić samemu, a że latem pogoda sprzyja, warto wybrać się nad wodę... http://www.youtube.com/watch?v=7deV22aWESc&hl=pl_PL&fs=1

Psycholodzy mają ciekawą radę dla osób z lękiem wysokości: podejdźcie bliżej krawędzi, wtedy stok czy ściana wydadzą się wam mniej strome (Journal of Vision). Frank Durgin i Zhi Li zaobserwowali, że tak się właśnie dzieje, na terenie macierzystego Swarthmore College w Pensylwanii. Znajduje się tam strumień z wysokimi i bardzo stromymi brzegami. Durgin, który na co dzień zajmuje się postrzeganiem w naturalnym otoczeniu, stwierdził, że gdy oddalali się z kolegą od brzegów, zaczynały im się wydawać łagodniejsze. Mając to na uwadze, zaplanowali prosty eksperyment laboratoryjny. Kilkudziesięciu studentów proszono o ocenę kąta nachylenia stoku. Ochotnicy stawali w różnych odległościach od ustawionej pochyło dykty. Za pomocą mniejszej sklejki, którą mocowano żyłką wędkarską, mieli zademonstrować, jakie są, wg nich, parametry obserwowanego niby-wzgórza. Następnie - tym razem w rzeczywistości wirtualnej – wolontariusze mieli oszacować kąt nachylenia, stojąc na szczycie czegoś, co wyglądało jak 14,5-metrowe zbocze, opadające ku dużemu jezioru. Zbliżając się do krawędzi, i w jednym, i w drugim przypadku badani trafnie stwierdzali, że stok jest mniej stromy (o ok. 8 stopni). Durgin uważa, że opisywane zjawisko można przypisać temu, jak poruszamy głową i oczami. Za pomocą modelu geometrycznego wykazał on, że podchodząc do brzegu, kierujemy je w dół, przez co stok wydaje się mniej stromy, niż nam się początkowo wydawało.

Wbrew powtarzanym często zaleceniom, aby uniknąć bólu pleców, wcale nie należy przyjmować podczas siedzenia skrajnie wyprostowanej pozycji. Nowe studium wykazało, że najlepiej nieco rozluźnić mięśnie i odchylić się lekko do tyłu. Naukowcy analizowali różne pozycje i stwierdzili, że siedzenie przez wiele godzin w pozycji wyprostowanej jest prostą drogą do chronicznych bólów pleców. Posługując się rezonansem magnetycznym (MRI), badacze "testowali" 22 ochotników, którzy nie mieli problemów z bólem pleców. Wolontariusze przyjmowali 3 różne pozycje: 1) zgarbioną, 2) wyprostowaną (pod kątem 90 stopni między siedziskiem krzesła a plecami) oraz 3) z lekkim wychyłem do tyłu (pod kątem 135 stopni). W tym czasie skanowano ich kręgosłupy. [...] W przeciwieństwie do pozycji wyprostowanej, którą przyjmuje większość osób, wychył okazał się najlepszy pod względem biomechanicznym — konkluduje autor studium Waseem Amir Bashir, badacz z University of Alberta Hospital. Siedzenie w pozycji anatomicznej jest bardzo ważne, gdyż pozycja wyprostowana wiąże się z obciążaniem zarówno samego kręgosłupa, jak i okolicznych wiązadeł. Skutkiem tego jest ból, deformacje i chroniczny stan chorobowy. Nie jesteśmy stworzeni do wielogodzinnego siedzenia, lecz współczesny tryb życia zmusza nas do tego. Dlatego też nasze poszukiwania optymalnej pozycji siedzącej są tak istotne. Kiedy mamy do czynienia z sytuacją obciążenia kręgosłupa, krążki międzykręgowe, czyli tzw. dyski, ulegają przemieszczeniu. Przy pozycji wyprostowanej przemieszczenie jest największe, przy pozycji półleżącej — najmniejsze. Położenie się w zrelaksowanej pozycji z lekko ugiętymi kolanami to najlepsze, co można zrobić, gdyż nie są obciążane wiązadła oraz mięśnie ud ani pleców. Siedzenie na krzesłach z oparciem, np. w samochodzie, gdzie zagłówki odchylają się nieco do tyłu, imituje optymalną pozycję ciała. Garbienie się bardzo obciąża dwa najniższe odcinki kręgosłupa: krzyżowy i lędźwiowy. Bashir nie bez racji podkreśla, że lepiej zapobiegać chronicznemu bólowi pleców niż go potem leczyć.