Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Пятница, 22.09.2017, 12:44
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2993]
Атмосфера [1294]
Археология [4047]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2877]
Война [1012]
Гипотезы [5893]
Другое [6623]
Животные [2165]
Землетрясения [4101]
Засуха [350]
Избранное [285]
Климат [3112]
Космос [9267]
Карстовые провалы [454]
Круги на полях [488]
Медицина и здоровье [1635]
Наука [9334]
НЛО [4203]
Наводнения [2987]
Океан [717]
Оползни [577]
Пожары [773]
Прогноз [1200]
Политические факторы [3485]
Предсказания и пророчества [683]
Радиация [618]
Солнце [1871]
Стихия [2992]
Сверхъестественное [1601]
Технологии [5089]
Тайны истории [4598]
Ураганы [2742]
Факторы и аварии [7822]
Хочу все знать [29]
Этот безумный мир [1374]
Экология [1287]
Эпидемии [957]
Эксклюзив [305]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 263
Пользователей: 243
Новых: 20
LASEDM, Sapo74, СМЕРШ, грем, Lex2015, Joos, Эния, Князь, galax_lva, sprint22, Almor, vetka, Esenija, Evgeniy, eprst999, yarad, Darking, idesa, abz0zyx, [Далее]
Главная » 2012 » Октябрь » 23 » Нарушение симметрии создаёт подъёмную силу без роста сопротивления
15:57
Нарушение симметрии создаёт подъёмную силу без роста сопротивления

Полупрозрачный антарктический моллюск морской ангел (Clione antarctica) движется, шевеля своими полупрозрачными параподиями.

Или так, как его родственники из Северного полушария:



Или так, как его родственники из Северного полушария:

Видите, что параподии движутся слегка по-разному? Реснички на поверхности тела моллюска при его перемещении могут быть как подвижными, так и неподвижными, и тем не менее даже во втором случае они вносят свой вклад в движение. Как?

Шервин Багхери, Андреа Мацционо и Алессандро Ботарро из Университета Генуи (Италия) опубликовали исследование, в котором утверждают, что движущиеся моллюски применяют механизмы нарушения симметрии. Более того, при этом существо создаёт подъёмную силу без увеличения сопротивления. «Мы показали, что короткий гибкий участок, соединяющийся с параподиями, гребёт под углом в 20–40˚ справа или слева от входящего внешнего потока, создавая результирующую силу, действующую в поперечном направлении без каких-либо дополнительных усилий [со стороны моллюска], — рассказывает Шервин Багхери. — Это типичный пример того, как наличие даже скромных выступающих частей у животных помогает им при взаимодействии с присутствующими в окружающей среде потоками жидкости, без приложения каких-либо усилий».

Ранее исследователи моделировали процессы, происходящие с двухмерным округлым цилиндром, который был помещён в поток жидкости, текущей от его передней части к задней. При этом оказалось (в аэродинамике это давно не секрет), что поток за цилиндром состоит из закручивающихся вихрей. А вихри, обтекающие цилиндр сверху, являются копиями тех, что обтекают его снизу; иными словами, между этими группами вихрей есть симметрия.


Морские ангелы живут в полярных водах на полукилометровых глубинах. Пища (морские черти) там редка, поэтому они привыкли голодать и бережно расходовать силы. (Здесь и ниже фото А. Семёнова.)

Когда сходные процессы происходят с конечностями живых существ при регулярном взмахивании (гребле), вихри развиваются таким же образом. Но если две сохраняющих симметрию обтекания системы взаимодействуют между собой, дело усложняется. Так, если короткую тонкую нить присоединить к задней части цилиндра, то она будет пассивно осциллировать (колебаться) либо в верхней, либо в нижней части «кильватерной струи» цилиндра. В итоге симметрия нарушается: вихри становятся разной силы, и результирующая оказывается направленной либо вверх, либо вниз.

Авторы работы ассоциируют происходящее с вихревыми дорожками фон Кармана. «Нарушение симметрии вызывает асимметричное распределение давлений вокруг тела, которое оборачивается ненулевыми результирующими силами и ненулевой тягой, — поясняет г-н Багхери. — Этот переход, бифуркация от симметричной гребли к несимметричной возникает тогда, когда морской ангел уменьшает длину эластичных нитей [ресничек]. Очень длинные эластичные нитевидные структуры, прикрепленные к заднему концу тела, будут колебаться (как флаг, развевающийся на древке) в том же направлении, что и входящий поток. Но, как мы показали, как только нитевидная структура становится короче определённого критического значения, всё происходит иначе».


Интересно, что в ходе этого фазового перехода результирующая сила от потока, идущего в противоположном моллюску направлении, начинает помогать ему двигаться навстречу потоку, примерно как при движении парусного судна в бейдевинд. Только «бейдевинд» морского ангела настолько эффективен, что действует даже в положении левентик — то есть при течении (потоке), направленном прямо в лоб животному.

Строго говоря, гидродинамически всё это происходит небесплатно. Реснички, выставленные в поток, создают некоторое сопротивление. Но, во-первых, оно невелико из-за умеренной скорости моллюска, а во-вторых, реснички и так уже находятся на его теле, поэтому сопротивление имело бы место в любом случае. Словом, такую подъёмную силу действительно следует квалифицировать как «бесплатную».

«Всё это может принести пользу в технологических приложениях, там, где необходимо создать боковую или подъёмную силу, воздействующую на тело без увеличения сопротивления окружающей среды, — полагает г-н Багхери. — Неожиданно здесь то, что если мы сравним сопротивление для тел без таких эластичных [нитевидных] структур и тел с такими структурами, то сопротивление в отношении вторых не выше, чем для первых». Кстати, не очень ясно, насколько это, казалось бы, экстраординарное утверждение верно для тел в воздушной, а не водной среде. Однако итальянские физики ещё до экспериментов полагают, что взаимодействие перьев птиц с потоком набегающего воздуха построено по тому же принципу. А значит, сходные технологические приспособления могут быть применены в летательных аппаратах…

Соответствующее исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам Phys.Org.
Категория: Наука | Просмотров: 1873 | Добавил: СМЕРШ | Рейтинг: 0.0/| Оценить |Источник:http://science.compulenta.ru
Всего комментариев: 6
0
1  
Отличная статья! единственное, что не много запутано написано, не понятен сам принцип, откуда берётся дополнительная энергия. Кстати, Виктор Шаубергер тоже начинал с этого, ему интересно стало, почему осётр может плыть долго против течения или находится на одном месте, не уставая. Я бы назвал этот принцип нулевой зоной. На мой взгляд, дополнительная энергия приходит из среды, используется потенциальная энергия среды, в виде сил упругости, вызванная силами гравитации (давления сверху) . Когда тело под углом 20-40 градусов перекрывает поток, то с набегающей стороны возникает зона повышенного давления, а с другой зона пониженного давления или разряжения, вакуум или нулевая точка. В эту нулевую область устремляется давление с окружающего пространства, вода просто проваливается и под углом действую на тело (по касательной), ускоряя его против течения.
По моему птицы тот же самый механизм используют, когда машут крыльями. Нарисовал примерно.

Крыло совершает движение вниз, среда находится под далвением (за счет сил гравитации), поэтому снизу возникает уплотнение, сверху разряжение. Сверху среда проваливается вся среда устремляется в яму. Поэтому возникает завихрение, закручивание потока. Падающая материя (воздух, вода, эфир) давит на крыло, толкая его вперед, сзади тоже возникает давление, от него происходит отталкивание...Примерно конечно.

0
2  
Какая еще дополнительная энегрия?
Принцип тот же, что и у пропеллера, только не по кругу,
а туда-сюда за счет гибкости крыла.
Существо машет крылышками и плывет В ВОДЕ. Отталкиваясь от нее.
Вот если бы движение было в вакууме - то да, можно
было бы начинать цокать языком и закатывать глазки...

Такой же метод гребли использую я, когда плыву на спине -
не вырасывая вперед руки, а лишь вращая ладонями, как лопастями пропеллера,
но только туда-сюда, вытянув руки вдоль тела, чуть пониже своей жо...
Способ позволяет плыть быстрее, а главное - дольше.

И когда плыву под водой (люблю нырять) - тоже не вырасываю руки и не загребаю, а делаю короткие ,как бы сказать, отталкивания от воды.
В качестве иллюстрации http://www.youtube.com/watch?v=w8GMsS-INko
вот так как гребет Сигурни Уивер.

0
3  
И в чём тогда смысл работы? В том, что морской ангел машет крылышками и плывёт biggrin "Словом, такую подъёмную силу действительно следует квалифицировать как «бесплатную»." Я как-то понял это как дополнительную энергию. Может в деталях ошибаюсь, процесс сложнее, чем обрисовал, но речь идет определенно, что морской ангел использует встречное течение (энергию) в прямом направлении, то есть силы сопротивления он обращает в силы движения.

0
4  
а как работают ласты аквалангиста?
Точно так же - пловец машет ими вверх-вниз, а они
за счет гибкости переводят энергию струи в горизонтальную плоскость.
Пловец же не загревает ластами, как веслами smile
Кстати, муха так же летит.
А дельфин так и вовсе ничем не гребет, а движется за счет изгиба тела и хвоста. Я так тоже пробовал - можно плыть со связанными руками, хотя и утомительно.

Не зря упомянут бейдевинд, как вид плавания против ветра.
Парус под большим углом поворачивает вектор давления на парус под острым углом к ветру, а киль судна - еще раз под острым углом. В сумме два этих угла
составляют уже угол, больший 90о, то есть вектор в сторону ветра. И судно галсами, то есть перекладывая парус и поворачивая корпус, может зигзагами плыть против ветра.

Доп.энергия была бы, если бы это происходило
не в плотной упругой среде, а в вакууме.

0
5  
Ну всё правильно говорите, плавать дельфинчиком, волнообразно и даёт такой эффект, когда среда помогает. Я это понимаю, как дополнительную энергию. Такой способ плавания тем и хорош, что если правильно плавать, то можно тратить меньше сил, а раз путь проходится тот же, сопротивление тела есть, то значит используется дополнительная энергия. Только среда при этом обязательно должна присутствовать, в ней запасена энергия в виде давления (гравитация давит), вот эта энергия и привлекается при волнообразном движении. А эфир, электромагнитные волны ничем не отличается от воды, он тоже находится под давлением и тоже упругий и плотный (это доказывает скорость распространения волн в нем и вообще возможность передачи волн)...и видимо именно вот это свойство (превращение сил сопротивления в силы движения) позволяет атомам, материи, спокойно перемещаться в плотном вакууме. В вакууме только более равномерная среда, поэтому там законы ещё лучше работают, с меньшими потерями на трение и пр.

И как понмаю морской ангел машет не только лапками, но и хвостом, но принцип тот же самый. Птички тоже не случайно машут крыльями,вообще на этом принципе можно было бы самолет придумать экономичный, с хитрым, перетекающим крылом. У птиц оперение тоже помогает летать, на конце крыльев перья вибрируют под действием набегающего ветра и создают волнообразное движение.
В электричестве этот способ точно работает, это уже проверил, можно сделать устройство, которое будет копировать энергию источника без влияния нагрузки. Вот поэтому и говорю, что этот принцип работает и его хорошо бы в электричестве использовать массово. Эта статья на вид кажется такая простая, а если вдуматься...

0
6  
Подумал, возможно морской ангел крылышками машет и делает обратные завихрения, как на рис. ниже. Разворачивает набегающий поток в направлении движения.

Но всё равно, он использует давление в воде. Потому, как завихрение образуется из-за внешнего сдавливания (энергиии гравитации). Кстати интересно, в передаче видел исследование,сравнивали потребление бензина у джипа с поднятым и опущеным задним бортом. И оказалось, что с поднятым бортом потребление бензина меньше. Создаётся такая же закрутка воздуха, воздушная подушка.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
В Британии сфотографировали странных светящихся су...
На Землю падает советский спутник весом в полторы ...
В Бермудском треугольнике обнаружили новый остров
В небе над Флоридой сфотографировали НЛО
В небе над Оклахома-Сити появилась группа НЛО
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Факты искажения нашей истории

(164)

2. UFO.. . Необъяснимые явления на Земле и в космосе. ...

(1298)

3. ВСЁ.., ЧТО В МИРЕ.., ИНТЕРЕСНО..!!! часть №2

(3037)

4. Капельки Истины от Ария

(3697)

5. палата № 6

(3476)

Последние комментарии
Собаки прочухали, что если в к...


Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования