Fizyka wyjaśnia: ssaki mają ten sam czas na siusiu

Czy zdarzyło Ci się zatrzymać czas sika krowy lub słonia? Grupa naukowców z Georgia Institute of Technology udała się do zoo w stolicy Atlanty z dziwną misją obserwowania oddawania moczu przez zwierzęta.

Chodziło o to, aby dokładnie dowiedzieć się, jak długo każde zwierzę zajmuje siusiu, i ku ich zaskoczeniu odpowiedź brzmi: jeśli zwierzę jest ssakiem, niezależnie od jego wielkości, czas potrzebny na siusiu będzie taki sam: 21 sekund

Ta funkcja stała się znana jako „prawo siusiu” z prawem do formuł, fizycznego i matematycznego wsparcia. Film, który zobaczysz poniżej, ilustruje te ustalenia. Aby lepiej zrozumieć szczegóły, wyjaśnimy Ci je.

A różnice?

Jakie zmiany w siusiu zwierząt? W stylu zakraplacza myszy; kozy oddają mocz; krowy zwalniają siusiu mocniej, w sposób sklasyfikowany jako szybki - podobnie jak słonie.

Wchodzi fizyka, aby wyjaśnić, dlaczego tyle samo czasu zajmuje opróżnianie tak bardzo różnych ilości na różne sposoby i na zwierzęta różnych mas. Ponadto należy wziąć pod uwagę długość cewki moczowej, która u większych zwierząt jest większa i zwiększa wywieraną siłę grawitacji - aby słonie, kozy i krowy nie sikały na kropelki.

Analiza wykazała, że ​​cewka moczowa służy jako urządzenie wzmacniające dla całego układu moczowego, umożliwiając jej powiększenie bez uszkodzenia. Zanim zaczniesz zastanawiać się, dlaczego byłoby to pomocne, pamiętaj, że badania te mogą pomóc w diagnozowaniu i rozwiązywaniu problemów moczowych u zwierząt, w końcu każde małe odkrycie jest ważne, jeśli chodzi o naukę.

Obliczenia

Sprawdź te prezentacje w następującym filmie. Demonstruje Prawo Pee z pewnymi szalonymi formułami, które nawet jeśli ich nie rozumiesz, mogą zrozumieć, do czego się odnoszą. Jedno z porównań między różnymi sikającymi zwierzętami pokazuje, jak wygląda przepływ na cewce moczowej z promieniami o różnych rozmiarach (1:36 min).

Różnicowanie przepływu i wielkości cewki moczowej przyczynia się do tego, że zwierzęta o różnych rozmiarach, o różnych masach i różnych objętościach w pęcherzach (wykres minutowy 1:50) mają ten sam czas na siusiu. Fizycznie rzecz biorąc, równanie to obejmuje objętość pęcherza, ciśnienie, na jakie jest ono uwarunkowane i bezwładność (minuta 2:14). Nie wspominając o obliczeniach przepływu, masy zwierząt i innych wariantach, które nauczyciel fizyki może całkowicie opanować.