Како физиката им помага на животните да живеат паметно?

Особена чест беше да присуствуваме на предавањето од др. Ана Ивановска, некогашна ученичка на нашето училиште, на тема: Како физиката им помага на животните да живеат паметно.
Секогаш темелна, речита и инспиративна. Благодарам Ана👏👏👏

Биодиверзитетот на нашата планета Земја е уникатен. Секој животински вид има свои единствени предности кои му овозможуваат да живее во идеална рамнотежа со екосистемот.

Пајаците: најталентираните инженери во природата

Многу видови на механички системи користат еластична потенцијална енергија. Еден од тие системи е пајаковата мрежа.

Овие системи го следат Хуковиот закон, кој тврди дека еластичниот материјал ќе се врати во својата почетна позиција откако ќе биде изложен на сила. Количината на силата која се применува е пропорционална на истегнувањето на материјалот. Архитектурата на мрежата – формата и дизајнот и го овозможуваат ова.

Тој исплетува нишки и ги протега во сите правци, што создава напнатост на мрежата. Кога ќе почувствува дека пленот е во непосредна близина, тој ја ослободува мрежата. Еластичната потенцијална енергија се претвора во кинетичка енергија и системот му помага на пајакот да си го фати оброкот на денот.

Гекони: експерти по планинарење и искачување

Геконите се познати по својата способност да планинарат по вертикални зидови и дури да висат, изведувајќи подвизи кои се спротиставуваат на гравитацијата:

Нивните прсти се покриени со стотици мали микроскопски двлакна наречени сете. Секоја сета се раскинува на стотици уште помали четчиња наречени шпатули. Клетките од малите влакна се приближуваат толку блиску до контурите на ѕидовите и таваните, што предизвикува дејство на Ван дер Валсовите сили. Овој вид на физичка врска се случува кога електроните од молекулите на геконските коски и електроните од молекулите на ѕидот взаимодејствуваат едни со други и создаваат електромагнетна атракција.

Системот овозможува на геконите толку брзо да ги лепат и откачуваат своите нозе, што можат брзо да се движат по површини со брзина од 20 телесни должини во секунда.

Како китовите и делфините гледаат со помош на звуците?

Многу животни кои се движат во темнина користат средство за “гледање со уши”, познато како ехолокација. Ехолокацијата кај китовите и делфините функционира исто како сонарот кај бродовите. Тие креираат силни пулсирања на звук и го слушаат враќањето на ехото. Пулсирањето е подложно на истите физички закони како сите други бранови: се рефлектира од површините, создава интерференција со други бранови и може да губи енергија и да ослабнува додека патува.

Животното може да научи многу за околината од гласноста на ехото и времето потребно за да стигнат до него назад. Ехолокацијата обично обезбедува неверојатно точна слика за растојание, позиција, големина и движење на објектот.

Делфините можат да детектираат објекти со големина на голф-топка на 100 метри далеку користејќи ехолокација. Лесно можат да идентификуваат објекти зад зидови од тули, можат да видат што друг делфин јадел за вечера, “гледајќи” во нивниот стомак.

Пчелата, цвеќето и електричното поле

Пчелите генерираат електрични полиња како резултат на нивното летање. Главната причина за ова генерирање на електрични полиња е поврзана со интеракцијата на пчелата со околината, особено со цветовите.

Цветовите често имаат слабо позитивно поле поради движењето на јоните во нивните меки ткива. Пчелите, кои имаат тело со негативно поле, можат да почувствуваат овие електрични полиња. Способноста да откријат електрични полиња им помага на пчелите да ги идентификуваат цветовите.

Како помош во навигацијата, електричното поле на цветот може да се промени кога пчелата го посетува, создавајќи уникатен електричен потпис на посетениот цвет. Пчелите можат да ги научат и запаметат овие електрични потписи, што им помага да се движат подобро.

Ултра-брз систем на движење на октоподите

Кога октоподот треба да се оддалечи на брз начин од опасност или да го фати пленот, се ослонува на т.н. џет-движење. За да патува така, дел од неговото тело се полни со вода и потоа истата вода брзо се испушта надвор. Силата на ослободената вода која излегува од телото се спротиставува во иста големина со силата на телото на октоподот бидејќи се движи во спротивна насока, следејќи го правилото на третиот Њутнов закон. Овие еднакви, спротиставени сили го праќаат октоподот во спротивна насока со брзина која може да достигне 40km/h.