TED Ed

Nisäkkäiden täytyy erittää ylimääräiset nesteet ja aineenvaihdunnan jätteet. Mutta niiden on myös tehtävä se valtavassa ruumiinkoon vaihtelussa, 3 kg painavasta kissasta 5000 kg painavaan norsuun. Miten ne käyttävät fysiikkaa varmistaakseen, että ne kaikki pystyvät pissaamaan kohtuullisessa ajassa?
Virtsankarkailun laki on esimerkki allometriasta, eli ruumiinkoon ja minkä tahansa muuttujan, kuten ruumiinmuodon, anatomian, fysiologian tai käyttäytymisen, välisen suhteen tutkimisesta. Tässä tutkimuksessa tutkittiin, kuinka nopeasti eläimet pystyvät vapauttamaan virtsaa, vaikka niiden koko on tuhatkertainen. Eläinten ruumiinkokojen laaja kirjo on yksi syy siihen, että eläimet näyttävät ja liikkuvat niin erilaisilta siittiöistä spermavalaisiin.
Virtsanerityksen ymmärtäminen vaati meitä käyttämään nestemekaniikan lakeja, eli kaasujen ja nesteiden, kuten ilman ja veden, liikkeen ja voimien tutkimista. Nestemekaniikka tekee urheilusta jännittävää, kuten softballista, jalkapallosta ja surffauksesta. Turbulenssin kaltaiset ilmiöt, nopeiden nestevirtojen luontainen arvaamattomuus, voivat vaikuttaa säähän ja lentomatkustamiseen. Nestemekaniikan ideoita voidaan käyttää jopa muurahaisten tai autojen liikkeen mallintamiseen liikenteessä.
Jos haluat perehtyä Toricellin lakia saneleviin yhtälöihin, Hu on kirjoittanut toisen oppitunnin MIT Blossomsille. Tässä on tunti toimintaa luennon lomassa. Samantyylisellä oppitunnilla käydään läpi, miten hyttyset lentävät sateessa.
Jos eläinten liikkeen fysiikka kiinnostaa sinua, tämä on vasta alkua. Opi, miten käärmeet voivat lentää, muurahaiset voivat yhdistää kehonsa rakentaakseen vedenpitäviä lauttoja ja miten robotteja voidaan suunnitella meduusojen, vesijuoksijoiden ja torakoiden mukaan. Tätä alaa kutsutaan vertailevaksi biomekaniikaksi, ja David Hu on kirjoittanut aiheesta kirjan Princeton University Pressin kustantamana.

Jätä kommentti