Виктор Никитенко Профессионал

Почему капли дождя не убивают летящего комара?

Для уничтожения такого вредного насекомого, как комар, у миниатюрной капли воды имеется всё необходимое: диаметр капли составляет примерно 2−3 миллиметра, а масса в 50 раз больше массы комара. Несмотря на такие существенные различия, комары продолжают отчаянно летать под дождём, с удовольствием нападая на людей.

rozhenyuk, Shutterstock.com

Однако как только комар приземляется на ровную поверхность, капля тотчас его убивает, падая с небес, словно огромный 50-метровый метеорит.

Но каким образом комару удаётся летать под таким «метеоритным» дождём? Американские учёные смогли узнать удивительные подробности передвижения в воздухе навязчивого насекомого. В частности, физики просчитали динамику столкновения комара и капли воды в процессе их движения. Научная статья, раскрывающая данную тему, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В процессе исследования учёные использовали высокоскоростную камеру, которая способна снимать комара в процессе его движения. В рамках опыта комар был помещён в специальную установку, в которой исследователи сымитировали падающие капли дождя. В итоге учёные выяснили, что в условиях обильного водяного ветра капли попадают в насекомое приблизительно раз в 20 секунд.

Они также заметили, что в момент попадания капли в тело летящего комара он балансирует вбок, не меняя при этом направления своего движения. Кроме этого, комар принимает на себя силу тяготения капли, вместе с ней спускаясь на некоторое время вниз. Безопасность полёта комара объясняется тем, что скорость капли почти не меняется после встречи с комаром.

Учёные надеются, что опыт природных качеств комара поможет в создании маленьких летательных аппаратов, которые способны будут летать в разных, особо трудных климатических условиях. Скорее всего, это будет касаться шпионских аппаратиков, которые не будут превышать размеры комара. Вообще, идея очень хорошая. Представьте себе бесконечные дожди, туман и ветер, и на фоне всего этого незаметный механический комар, фиксирующий всё, что необходимо разведке: бункера, склады, секретные зоны. Что уже говорить про квартиры и коттеджи олигархов, президентов и т. д.

Среди маленьких летательных пассажирских аппаратов, которым тоже могут пригодиться чудеса комара, следует отметить гироплан. Внешне он похож чем-то на вертолет, однако в гироплане также имеются детали от самолета. Самолетный винт в сочетании с вертолетным винтом создают уникальную самовращающуюся динамику.

Каким образом можно внедрить в такой аппарат удивительные способности комара, тем самым обезопасив от обильных дождей, будут думать американские инженеры и авиаконструкторы. Не исключено, что сила тяготения обильной воды будет использована в пользу летального аппарата. В частности, чтобы осуществить столь специфическую затею, придется взять для опыта, наверное, теперь уже стрекозу, которой тоже, кстати, обильный дождь не страшен — вес стрекозы составляет примерно 3 грамма, поэтому прямого попадания водяных каплей на твёрдую поверхность она не боится.

Что касается шпионского дела, то я даже не сомневаюсь, что стрекозы со встроенными мини-камерами уже существуют.

Обновлено 25.08.2012
Статья размещена на сайте 22.08.2012

Комментарии (66):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • О каком комаре (точнее - комарихе) речь? Если о сытом, то, поскольку он тяжелее, то поплатится. А если натощак - повезло.
    А как американцы объяснят кучу разбитых о лобовое стекло насекомых?

  • Интересна не столько статья, сколько комментарии к ней и варианты объяснения живучести комара. Мой вариант проще. Капля воды, как всякое движущееся тело, гонит перед собой волну сжатого воздуха и отбрасывает комара в сторону. Попробуйте убить полотенцем ненавистного комара в комнате, не размазав его на обоях. Воздушная волна его будет выбрасывать из-под удара. Пешеход, велосипедист, водитель "Запорожца" чувствует эту волну на трассе, встречаясь со скоростной фурой. Эта встреча запоминается надолго. Нечто подобное можно испытать, находясь вблизи быстро мчащегося скоростного поезда.

    Оценка статьи: 4

    • Евгений Басманов, хорошая версия. Мне вспомнилась "комаринная" история экспедиции "Кооперации" в Антарктиду, описанная Ю.Смуулом в "Ледовой книге". После утомительной разгрузки, когда в палатке затихло, вдруг тоненьким голоском запел комарик. Все повскакали, обрадовались земляку, всячески его оберегали. Все восхищались, как он смог зайцем добраться до Антарктиды.

      Оценка статьи: 4

  • спасибо насмеялась представив комара-шпиЁна)))

    Оценка статьи: 5

  • Анатолий Мервино Читатель 26 августа 2012 в 12:34 отредактирован 26 августа 2012 в 12:41

    А вот с репликой автора о том, что "Безопасность полёта комара объясняется тем, что скорость капли почти не меняется после встречи с комаром." я не согласен. Летящая пуля тоже не изменила бы свою скорость, но комару бы настал кердык. Дело не в том, что скорость капли остаётся почти неизменной, а в том, что скорость её мала (9 - 11 км/ч)и тельце комара, за счет своей малой массы, успевает, говоря по крестьянски, непредумышленно приноровиться к ней.

    • Анатолий Мервино,
      почему же не согласны?
      думаю, пример выше с автобусом все объясняет

      Оценка статьи: 5

      • Анатолий Мервино Читатель 27 августа 2012 в 18:39 отредактирован 27 августа 2012 в 18:41

        Виктор Никитенко, давайте размышлять. Я как и мой коллега попрошу представить, что дождевые капли падают не из одной тучи, а из 2-х небольших. Причем летят они в одно и то же место полёта пресловутого комара.
        Из первой тучи капля падает, ускоряясь с g = 9,80665 м/с², а из второй капли просто выстреливают со скоростью пули. Сопротивлением воздуха, разумеется, пренебрегаем. Комар летит горизонтально и его вертикальная составляющая скорости равна нулю. Капля подлетает достаточно медленно (9-11 м/с) и придаёт полёту комара эту самую вертикальную составляющую. При этом с комаром ничего не происходит. Он просто несколько снижается. Комар останется цел даже в том случае если вместо капли была бы горошина. Почему так? Ответ в задачке о теннисном шарике выше. Масса комара ничтожна и энергия покоя комара, следовательно, тоже очень мала. Комар, попадая под, сравнительно медленно летящую, каплю успевает получить часть её энергии и некоторое время летит вместе с ней. А гораздо более тяжёлая капля при этом, почти не изменяя своей скорости и направления, продолжает двигаться дальше вниз.
        Попадая под каплю из второй тучки, комар погибает. Почему так? Та же энергия покоя комара. Встречаясь со второй, невероятно быстрой каплей, тельце комара не успевает получить её энергию, превращаясь в лепёшку. Капля при этом так же не изменит своего направления и скорости.
        Это аналогично тому, как человек, встречаясь со струёй воды (допустим из пожарного гидранта), отлетит в сторону и получит ушибы скорее от падения о землю, чем от струи. Но та же вода, вылетевшая под давлением 60 атмосфер, сразу убьёт его и он почти не сдвинется с места.
        Примеров тому достаточно: разгоны демонстраций и гибель людей от воды при опрессовке труб под давлением.
        А пример с автобусом супер! Возьму его на заметку как пример доходчивого объяснения в противовес занудству некоторых преподавателей физики.

  • Евгений Востриков Евгений Востриков Дебютант 26 августа 2012 в 11:46 отредактирован 26 августа 2012 в 12:05

    Механизм выживания летящего комара в случае попадания в него капель воды, на мой взгляд, прост и не затейлив.
    Комар, попадая под каплю на миг становится не разделим с ней и, компенсируя её удар резким снижением, остаётся невредим. Вес комара 0,25-0,5 мг, а вес капли воды 0,03-0,05 мл, а это значит, что комар, с массой в 10 000 раз меньшей, чем капля обладает совершенно незначительной инерцией покоя которая позволяет ему (при средней скорости капли около 11 км/ч) получить вертикальное ускорение без какого бы то ни было вреда для себя. То же и со взмахом руки. Если бы скорость капли или руки человека были в несколько раз больше, то мгновения жизни комара были бы сочтены. Расплющить не расплющило бы, но кости переломало бы точно. Да и сотрясение мозгов к тому же.
    Принцип тот же, что и в известной физической задачке о шарике для настольного тенниса когда требуется ответить на вопрос в какой точке (А или В) оборвётся нить если её:
    1. плавно потянуть
    2. резко дёрнуть
    Мы почти ежедневно сталкиваемся с этой задачкой в жизни, перемещаясь в пространстве на общественном или личном транспорте. При плавном торможении или повороте и мы даже не замечаем маневра, а вот резкая остановка или рывок может закончится для нас весьма печально.

    • Виктор Никитенко Виктор Никитенко Профессионал 26 августа 2012 в 19:01 отредактирован 26 августа 2012 в 19:02

      Евгений Востриков,
      очень итересно

      Ответ на самом деле, мне кажется, прост: в полете сила удара меньше, чем о твердую недвижущуюся поверхность

      Оценка статьи: 5

      • Виктор Никитенко, дело даже не в том, что в полёте . По горизонтали тот же механизм.
        Представьте ка: Автобус и в нём пара стоящих пассажиров. Один из них, здоровяк эдакий - это капля, а другой малыш, стоящий совсем рядом с первым - комар. Автобус достаточно быстро притормаживает и здоровяк, начиная ускоряться, двигаясь в сторону спиногрыза , слегка навалится на него. Малыш цел и невредим так как скорость их сближения невелика.
        Автобус снова разогнался до 60-ти, но теперь очень резко, экстренно тормозит. Что происходит? Здоровяк продолжает движение почти с той же скоростью, что и автобус до торможения. Малыш тоже. Но и импульс движения здоровяка значительно больше и он догоняет мальца, наваливаясь на него всей своей тушей. Но малыш тоже не промах и под напором телес продолжает двигаться по ходу движения автобуса, слившись с ним в одно целое. Малыш испуган, но цел. Здоровяк, расстыковываясь, извиняется.
        В третьей ситуации автобус снова дико тормозит, пацан сидит на сиденье, здоровяк со всей дури натыкаясь на него как на стену, превращает того в плоское 2D подобие малыша. Комар прибит каплей.

    • Анатолий Мервино Читатель 26 августа 2012 в 12:26 отредактирован 26 августа 2012 в 12:26

      Евгений Востриков, вы правы! Наверное по этой же причине пьяный в стельку человек или младенец, падая с высоты, остаются иногда живыми с минимумом повреждений. Они расслаблены и не сопротивляясь удару о поверхность, падают как куль с известным биологическим веществом вторичной переработки. Трезвый же напряжён и при падении ломает себе всё, что только возможно. Потому и при прыжках с небольшой высоты, приземляясь на твёрдую поверхность, обученные люди, касаясь её, резко сгибают ноги в коленях.

  • Эта информация говорит лишь о военных и шпионских каверзах и враждебных поползновениях людей и стран, по отношению друг к другу...Как же изобретательны люди в подобных вещах, нет бы на что-то доброе эту изобретательность употребить...А так,-скоро электронный комар и стрекоза будут разведывать, выведывать, стрелять,взрывать и.т.д. И никто и нигде уже не скроется от этих микрошпионов...Как страшно жить !...

  • Стоит мужик на подоконнике(9-й этаж):
    - Я сейчас выброшусь!!!
    Жена:
    - Я тебе рога наставила, а не крылья!

    Оценка статьи: 5

  • Оригинал статьи про каплю и комара можно почитать здесь: lenta.ru/news/2012/06/05/drop/

  • Ринат Сибгатуллин Читатель 25 августа 2012 в 22:22 отредактирован 27 мая 2018 в 15:30

    Личинки комаров живут и развиваются в воде, поэтому комарам вода знакомая среда.

  • Симпатичная статья, даже вызвала улыбку
    А что натолкнуло автора на написание статьи такой темы?
    Многие изобретения позаимствованы у природы. Почему бы и у пищащего что-то не содрать.

  • Ещё раз доказано : насколько КРОВОСОСЫ живучи! Неужели на них нужен ПОТОП ???? А американцы молодцы: о своих ближних, кровососах, волнуются!

  • Андрей Соколов Читатель 25 августа 2012 в 14:32 отредактирован 25 августа 2012 в 14:34

    "Безопасность полёта комара объясняется тем, что скорость капли почти не меняется после встречи с комаром." - абсолютно не понял эту фразу, что она объясняет?

    "Почему капли дождя не убивают летящего комара?" - убедительного ответа на вопрос нет.

    • Андрей Соколов, комара при столкновении с каплей сносит вниз, в результате чего его тело не поглощает энергию столкновения. Поэтому комар и остаётся жив - комариное айкидо.

      • Андрей Соколов Читатель 25 августа 2012 в 15:06 отредактирован 25 августа 2012 в 15:06

        Линда Кайе, "при столкновении " - столкновение все же произошло.Если на вас упадет что-то массой большее чем вы в 50 раз и вас "снесет вниз", то вы останетесь невредимы и дальше сможете продолжать путь?

  • Интересное исследование. Только камары действительно кучкуются вдали от воды и под каплями летать не любят.

    Мне вот Секретные материалы вспомнились. Там тараканы странные были. Когда герои догадались, что тараканы могут быть наблюдательными аппаратами инопланетян, странные тараканы исчезли ^^'

  • При попадании единичной капли, комар, может быть и выживет, при попадании под дождь его гибель неизбежна. Иначе зачем бы комарам и прочим насекомым прятаться от дождя? Уверяю Вас, как рыболов со стажем - во время дождя вы не встретите ни одну летящую кусучую тварь...))
    Так что усилия американских ученых по созданию всепогодных микрошпионов бесполезны, имхо, равно, как и Ваша статья...

    • Андрей Максимов,

      ну зачем так резко??

      во время дождя, а точнее в самом его начале встретить комаров можно...потом, разумеется, в обильный дождь их нет...

      а вот обижать американцев не надо...они даже о комариках беспокоятся...добрые люди...

      Оценка статьи: 5

      • Виктор Никитенко, ОК, извините, пожалуйста...))
        Я думаю, дело в том, что американские ученые, как и все остальные, тоже люди, и тоже периодически хотят кушать, вот и придумали такую многообещающаю темку, чтоб без особых напрягов попилить бюджетные средства...вот и все...))))

  • Полный бред! Во время дождя ни одно насекомое, в том числе комар - НЕ летает! Даже птицы и те прячутся...))

    • Вчера, пришлось работать под дождём и отмахиваться от назойливых комаров.
      Это 30 августа!
      Когда многие про комаров вообще уже забыли.
      Вышел под дождь, именно потому что тот лил не переставая уже много часов подряд, и конца ему не было видно.
      Тем не менее - летали.
      Охотились. Кусали.
      Не просто не спрятались. А именно вылетали в дождь на охоту.

    • Андрей Максимов,

      мне кажется, статья не о том, летают ли комары в дождь, а том, почему при попадании капель комар выживает...

      к тому же не стоит таки идеализировать, потому что в любой дождь можно встретить что угодно и кого угодно, в том числе и кровососущих, голодных самок комара

      Оценка статьи: 5

  • ну и статья)))я никогда в жизни не задумывался о комаре и капли дождя.статья отличная

  • У нас, ни комары, ни мухи не летают в дождь. Они прячутся заранее, их врасплох не возьмёшь.

  • Неплохо.

    Оценка статьи: 5

  • комар и стрекоза не смачиватся водой, она их обтекает, обкатывает; они просто отскакивают в сторону от капель и продолжают полёт. Есть лёгкие жучки, которые используют поверхностное натяжение воды и изящно скользят по её поверхности. Это просто супер живой природы!

    Оценка статьи: 4

  • Результат выживания прост и ясен. Комар прочен и легок, легче капли. Даже от удара рукой в воздухе погибает от очень большой скорости руки, а от обычного взмаха легко отскакивает. Не вампир, однако.

    Оценка статьи: 5

  • Похоже, что тема не раскрыта. так и не ясно почему комар и стрекоза выживают, за счет чего. Родительный падеж слова "капли" до сих пор было "капель", но не каплей.

    Оценка статьи: 2

    • Виктор Никитенко Виктор Никитенко Профессионал 25 августа 2012 в 09:05 отредактирован 25 августа 2012 в 09:06

      Фрол Фролкин,
      ну вы требуете невозможного
      ученые сами пока что в поисках этого ответа...
      К тому же я не исследователь в этой области, а просто интересующийся дилетант...

      комар такой маленький, попробуй его схватить за лапки и крылышки...

      по поводу капель - поправился, спасибо

      Оценка статьи: 5

  • Из статьи так и не понятно, как комар выживает.
    Он что как Айкидока, продолжает при столкновении падать вместе с каплей постепенно смещаясь в сторону?

    • Виктор Никитенко Виктор Никитенко Профессионал 25 августа 2012 в 01:26 отредактирован 25 августа 2012 в 09:02

      "Он что как Айкидока, продолжает при столкновении падать вместе с каплей постепенно смещаясь в сторону?"

      Максим Блау, типо того
      Не исключено также, что за счет капель комар прилично перемещается в воздухе, поэтому насекомое тратит на перелет, вероятно, меньше энергии.

      Оценка статьи: 5