Mamiferele au nevoie de o modalitate de a excreta fluidele suplimentare și deșeurile metabolismului. Dar trebuie, de asemenea, să facă acest lucru pe o gamă masivă de dimensiuni corporale, de la o pisică de 3 kg până la un elefant de 5000 kg. Cum se folosesc ei de fizică pentru a se asigura că toți pot face pipi într-un timp rezonabil?
Legea urinării este un exemplu de alometrie, studiul relației dintre mărimea corpului și orice număr de variabile, inclusiv forma corpului, anatomia, fiziologia sau comportamentul. În acest studiu, am examinat cât de repede pot animalele să elibereze urină, în ciuda faptului că au o dimensiune de 1000 de ori mai mare. Gama largă de dimensiuni corporale ale animalelor este unul dintre motivele pentru care animalele arată și se mișcă atât de diferit, de la spermatozoizi la balene.
Înțelegerea urinării ne-a cerut să folosim legi din mecanica fluidelor, studiul mișcării și forțelor gazelor și lichidelor, cum ar fi aerul și apa. Mecanica fluidelor face ca sporturile să fie interesante, cum ar fi softballul, fotbalul și surfingul. Fenomene precum turbulența, imprevizibilitatea inerentă a fluxurilor rapide de fluide, pot influența vremea și călătoriile cu avionul. Ideile din mecanica fluidelor pot fi folosite chiar și pentru a modela mișcarea furnicilor sau a mașinilor în trafic.
Dacă doriți să aprofundați ecuațiile care dictează legea lui Toricelli, Hu a scris o altă lecție pentru MIT Blossoms. Aici este o oră de activități intercalate cu prelegerea. O lecție în stil similar trece în revistă modul în care țânțarii zboară în ploaie.
Dacă vă interesează fizica mișcării animalelor, acesta este doar începutul. Aflați cum șerpii pot zbura, furnicile își pot lega corpurile pentru a construi plute impermeabile și cum pot fi concepuți roboți după meduze, stridori de apă și gândaci. Acest domeniu se numește biomecanică comparativă, iar David Hu are o carte pe această temă la Princeton University Press.