Неуязвимые насекомые
Aug. 2nd, 2016 11:11 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
Почему муравьи и т. п. падают, но не ушибаются, понятно: они легкие, по воздуху летят медленно, как пушинки. Но почему, как правило, с насекомым ничего не происходит, если сбить его с одежды щелчком? Он же получает довольно сильный удар.
no subject
Date: 2016-08-02 08:19 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 03:51 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:25 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 11:16 am (UTC)Даже с комарами это прокатывает.
no subject
Date: 2016-08-02 08:27 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:28 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:46 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:48 am (UTC)не смотри
no subject
Date: 2016-08-02 11:37 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 11:38 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 03:52 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:54 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 11:21 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:50 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 10:29 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:02 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-03 07:08 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 11:10 am (UTC)Прочность структур (например костей или панциря или внешнего скелета насекомых) пропорциональна площади сечения этих структур, а она пропорциональна квадрату от размера животного L^2
Таким образом отношение прочность/масса = L^2/L^3 = 1/L падает линейно с увеличением размера объекта.
Поэтому слон переломает себе ноги, если прыгнет, а мой хомяк с 9 этажа упал и даже не расстроился, похоже.
no subject
Date: 2016-08-02 01:48 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 06:56 pm (UTC)Площадь костей (или что там у данного экземляра) пропорциональна площади их сечения а она пропорциональна квадрату от размера кости (при той же структуре и форме). А механическое напряжение обратно пропорционально площади сечения. Поэтому кость которая в 2 раза длиннее имеет в 4 раза большее сечение и в 4 раза большую прочность. Однако ей приходится держать в 8 раз большую массу.
no subject
Date: 2016-08-03 05:05 am (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:06 pm (UTC)В момент удара тело ведёт себя примерно как жидкость (это не совсем так, но для объяснения годится).
Тело испытывает некоторое ускорение, которое можно приравнять к силе тяжести ("ускорение свободного падения").
Давление жидкости = плотность жидкости (константа) * ускорение * глубина.
Роль глубины играет размер тела вдоль линии удара.
Так понятно?
no subject
Date: 2016-08-03 04:51 am (UTC)Тело муравья покрыто жесткой хитиновой оболочкой, которая совершенно неэлластична. В момент удара, объект ведет себе как кастрюля, танк или стеклянная бутылка с жидкостью, но совершенно не так как жидкость. Сечение этой хитиновой оболочки различается от вида к виду и продиктовано списком эволюционных требований, скорость, сила, пропорции и т.д. т.е. у насекомых одного "размера" могут быть принципиально разные сечения хитина.
Более того, если мы перейдем к слонам и хомякам, то и там окажется, что прочность скелета двух одинаковых тушек может отличаться в разы. Достаточно сравнить летучую мышь и мышь обычную, у первой кости и тонкие и полые.
no subject
Date: 2016-08-04 10:03 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-05 04:54 am (UTC)Но даже если внешнего скелета нет, никакой первой очереди здесь не существует, повреждается то, что окажется на пути удара и при этом не сможет поглотить и/или распределить ударную нагрузку. 80% там воды или 99% не имеет значения, пустой мочевой пузырь перенесет удар лучше, чем наполненный.
no subject
Date: 2016-08-02 03:44 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 03:49 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 08:06 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 09:46 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-04 10:08 pm (UTC)Я изучал сопромат тоже в тридцать лет назад. Точнее, не полноценный сопромат, а огрызок. И взял десятое место в Москве!
no subject
Date: 2016-08-04 10:37 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-05 03:05 pm (UTC)А дальше мы как бы разделяем всё сечение на эти две зоны. И у каждой зоны оказывается свой центр масс. И эти центры разнесены на некоторое расстояние. (Я сознательно обсуждаю упрощённую схему, которую Вы тут предложили: мы полагаем, что вся зона сжатия сжата одинакова, и зона растяжения растянута одинаково.)
Собственно, если Вы ответите, зачем делают балки в форме "швеллер" или "двутавр", то поймёте, о чём я.
Upd: Кажись, нагуглил что надо: вот (http://sopromat.in.ua/textbook/modulus-of-section) и вот (http://sopromato.ru/pryamoy-izgib/osevoy-moment-soprotivleniya-formula.html).
no subject
Date: 2016-08-05 03:30 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 03:43 pm (UTC)Собственная масса очень мала, хитиновый покров (корпус) относительно прочен (для такой массы), и щелчок просто сообщает всему насекомому ускорение без заметного повреждения организма.
Сравните маленький игрушечный автомобиль и настоящий автомобиль.
Если вы случайно пнули ногой лежащую на полу игрушку - то она отлетает, как правило, без повреждений.
Если настоящий автомобиль получает удар, отправляющий его в полет - то без повреждений явно не обойдется.
no subject
Date: 2016-08-02 04:00 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-02 09:15 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-03 03:44 pm (UTC)no subject
Date: 2016-08-03 05:14 pm (UTC)не больно - потому что кожа толстая, жир и нервные окончания у нас не быстрые.