Wzór na otrzepywanie się z wody

Uczeni z Georgia Institute of Technology (Gatech) opublikowali wyniki badań nad... otrzepywaniem się zwierząt z wody. Temat może wydawać się niepoważny, jednak mówi sporo o dynamice płynów.

Andrew Dickerson i jego koledzy postanowili sprawdzić, z jaką częstotliwością musi oscylować się skóra psa, by mógł on osuszyć swoje futro. Na potrzeby badań sfilmowali psy wychodzące z wody. Stwierdzili, że np. labrador retriver musi wprawić skórę w oscylację 4,3 Hz.

Na podstawie takich obserwacji stworzyli matematyczny model otrzepywania się. Uczeni stwierdzili, że woda na futrze utrzymuje się dzięki napięciu powierzchniowemu pomiędzy płynem a włosem. Gdy zwierzę się otrzepuje, siły odśrodkowe wyrzucają wodę. A zatem ruch zwierzęcia musi spowodować, by stały się one większe od siły napięcia powierzchniowego. Naukowcy stwierdzili, że jeśli średnica zwierzęcia wynosi R, to wzór na optymalną częstotliwość otrzepywania się to R^0,5. Jest to zgodne z tym, co obserwujemy w naturze - mniejsze zwierzęta muszą otrzepywać się bardziej energicznie, by pozbyć się wody.

Wzór ten sprawdzono, oglądając filmy z różnymi zwierzętami. Okazało się, że mysz otrzepuje się z częstotliwością 27 Hz, kot 6 Hz, a niedźwiedź 4 Hz. Wzór skorygowano zatem do ostatecznej postaci R^0,75.

Częstotliwość nie skaluje się liniowo, ale wraz ze zwiększaniem się rozmiarów zwierzęcia asymptotycznie zbliża się do 4 Hz.

Uczeni tłumaczą różnicę pomiędzy swoim wzorem a rzeczywistymi wynikami badań tym, że licząc średnicę zwierzęcia nie brali pod uwagę futra. Tymczasem jego długość może wpływać na wyniki.

Georgia Institute of Technology woda zwierzę otrzepywanie się Andrew Dickerson