Miks on teie koer tõhusam kui pesumasin?

Järgnev on väljavõte David Hu raamatust 'Kuidas kõndida vee peal ja ronida üles seintele: loomade liikumine ja tuleviku robotid'.

Kui ma oma naisega esimest korda kohtusin, tõi ta kaasa pruuni mängupuudli nimega Jerry. Ta oli sõbrapäeva kingitus tema ekspoiss-sõbralt ja ta osutus ideaalseks teemaks minu järgmiseks teaduslikuks katseks. Veetsin palju aega, pannes Jerry karusnahale kleepuvaid märkmeid ja filmides teda kiire kaameraga. Jerryle tema kleebised väga ei meeldinud ja ta üritas neid ära hammustada. Kui kleebised olid pea või kaela ülaosas, oli tal nende eemaldamiseks mõni muu meetod. Ta raputas mitu korda oma keha ja pead edasi-tagasi, pannes mind sammu tagasi astuma. Tema pruunid lokid lendasid, saates tolmu ja kirpe igas suunas koos minu kleebistega. See väike kena trikk, mida nimetatakse märja koera raputamiseks, nägi välja nagu rumal ja kasutu tegu.

Loe raamatut

David Hu 'Kuidas kõndida vee peal ja ronida mööda seinu: loomade liikumine ja tuleviku robotid'

Kiirfilme analüüsides sain teada, et Jerry raputus tekitas kiirendusi, mis on kuni 12 korda suuremad kui Maa gravitatsioon, mis on suurem kui vormel-1 võidusõiduauto kiirendus kurvis pöörates. Kui andsin Jerryle vanni, avastasin, et tema raputus võib eemaldada kuni 70 protsenti tema karusnahas sisalduvast veest. Selleks kulus vaid murdosa sekundist, samas kui meie pesumasinatel kulub võrreldavalt toimimiseks minuteid. Kuidas on märja koera raputus nii tõhus?

Minu õpilane Andrew Dickerson ja mina ehitasime märja koera simulaatori, pöörleva kolonni, mis keerutas Jerry karvalõike sama kiirusega, mida me täheldasime. Pöörleva raami külge kinnitati kaamera, et saaksime näha, kuidas keerutamise ajal karusnahalaikudest eralduvad tilgad. Tundus, nagu oleksime vee väljutamise protsessi jaoks esimeses reas. Meie märg-koera simulaatoris oli 12-kordne Maa gravitatsioon minimaalne kiirendus, et eemaldada karvast väikseimad tilgad. See režiim langes täpselt kokku Jerry tekitatud kiirendusega.

Et teada saada, kas Jerry on oma võimes vett raputada üksi, otsisin Atlantast suurima hulga loomi, keda suutsin leida, suundudes ülikoolilinnaku laboritesse, kohalikku parki ja Atlanta loomaaeda. Järgmise paari aasta jooksul harjub loomaaed kummaliste uurimistaotlustega, näiteks: 'Kas me saame filmida, kuidas teie pandad vett maha raputavad?' Lõppkokkuvõttes kogusime kiireid filme loomadest, kelle kehamass on 10 000 korda suurem, alates hiirest kuni karuni. Karud raputavad neli korda sekundis, koerad neli kuni seitse korda sekundis, rotid 18 korda sekundis ja hiired 29 korda sekundis. Inimsilma pilgutamine jääks kahe silma vahele üle kümne hiire raputuse. Miks väiksemad loomad raputavad rohkem kordi sekundis? Väiksemal loomal on väiksem raadius, mistõttu toodab ta vähem tsentripetaalset jõudu. Selleks, et tekitada samasuguseid tilka vabastavaid jõude kui suurem loom, peab ta pöörlema ​​kiiremini.

Jerry omanik tõi mulle eluaegse armastuse ja kaks imelist last, kellest hiljem said ka minu katsete tundmatud subjektid. Räägin teile meie seiklustest lähemalt järgmistes peatükkides. Kuid tunnustan pruuni mängupuudli Jerryt, kes ostis mulle pileti minu teaduslikule kinnisideele, loomade liikumise maailma.

Väljavõte David L. Hu filmist 'KUIDAS KÕNNI VEEL JA RONIDA SEINTE ÜLES: Loomade liikumine ja tuleviku robotid'. Autoriõigus © 2018 Princetoni ülikooli kirjastuselt. Kordustrükk loal.