2012年6月22日金曜日

【物理】蚊はなぜ雨粒に撃墜されてしまわないのか?

科学ニュース+板 (29/173)

1:pureφ ★ 2012/06/20(水) 12:12:24.54 ID:??? << 21 54 93 120 135 153 167
『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』で発表された論文は、なぜこの昆虫が雨粒によって潰されてしまわないかを証明している。


PHOTO: xevirodeja /Flickr

人が自動車の車輪の下に轢かれている──重量の観点から適切な対比を行うと、これが、蚊が雨粒に打たれたときの状況だ。では、どのようにして昆虫は、この種の衝突から生き延びているのだろうか。

ジョージア工科大学の研究者たちが米国科学アカデミー発行の機関誌『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』に発表した論文は、こうした生き物が雨粒と衝突するときに何が起こるかを解明して、昆虫たちの秘密が、体重が非常に軽いことと、外骨格、すなわち身体を包む外側の鎧の頑丈さにあることを明らかにしている。

「これまでの研究では、昆虫が飛行するときに、風や雨のような気候条件にどのように対応しているかよくわかっていませんでした」と、論文の著者のひとり、デイヴィッド・L・フーは語る。「わたしたちの研究によって、飛行する昆虫は非常に軽くても、外的な混乱に対して安定しているということが明らかになりました」。フーは、彼の研究グループとともに、高速カメラを用いて、ハマダラカを雨に模した人工的な水の噴射にさらし観察を行った。そして、位置、速度、衝突の角度を測定した。

http://www.youtube.com/watch?v=XWyoy44oV3Q&feature=player_embedded

実験結果によって、昆虫が生き残れるのは、雨粒の質量に対して、昆虫の質量が極度に少ないことに関係していることがわかった。「蚊の体重が少ないことによって、雨粒は衝突した後もそのスピードをほとんど変化させません。結果として、昆虫に加えられる力は、昆虫を殺すことができないくらい小さなものとなります」と、フーは説明している。

要するに研究者たちは、衝突の物理を説明するのに、非弾性衝突というシンプルな力学モデルを適用したのだ。このような状況においては、運動量の総量(衝突に関係している物体の、質量と速度の積から得られる物理量)は変化しない。結果として、雨粒と蚊の間の力の交換は最小となり、昆虫の外殻によってさらに弱めることが可能で、影響は残らない。ハマダラカに対して行った測定は、このモデルの理論的予測を立証した。

この発見は、生態学の知見を深めるだけでなく、応用の展望が非常に豊かである。「昆虫がどのように不利な気候条件に適応しているかを研究することは、警備や、研究、人命救助のために用いる生物着想型の飛行ロボットを改良するのに役立つかもしれません」とフーは結んでいる。

TEXT BY SANDRO IANNACCONE TRANSLATION BY TAKESHI OTOSHIWIRED NEWS 2012年6月18日
http://wired.jp/2012/06/18/mosquito-rain/

Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass Andrew K. Dickerson, Peter G. Shankles, Nihar M. Madhavan, and David L. HuPNAS 2012 109 (25) 9822-9827; published ahead of print June 4, 2012, doi:10.1073/pnas.1205446109
http://www.pnas.org/content/109/25/9822.abstract
21:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 12:32:46.07 ID:KBGch3mq
>>1
雨に濡れなければ弾いて避けるだろ、
そもそも雨が振ってくると物陰に隠れるぞ。

雨で退治できたとして次の日には同じ数だけ増える。
54:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 14:10:24.67 ID:/wvHD5Gt
>>1
つまり、ホームで電車に接触しても電車の運動量の変化は小さく
力の交換量は軽微なので人は死なないということだ
納得するなよw
93:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 18:33:28.52 ID:xciowv1C
>>1まか野郎昆虫の表面は雨をいなすんだよ!
135: 2012/06/21(木) 01:08:33.27 ID:hLMvu+4Y << 136
>>1

 要は、すり抜けていくって事か?
136:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 01:45:18.71 ID:y5QiYkP9
>>135
空中でティッシュを叩くように効果が少ないってことでは
2:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 12:15:48.60 ID:PIJQh+AL << 18 40 64 117
蚊「蚊に刺されて程度だぜ」
18:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 12:29:21.06 ID:YymccSGs
>>2
日本語でもう一度頑張れ!
40:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 13:13:34.88 ID:6Z0PmnYv
>>2のギャグが噛んでいる件
64:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 15:22:12.37 ID:WbTxLmtW
>>2
「早く書き込まなきゃ2に書けない(汗」と焦った結果がそれだよ...。
7:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 12:19:01.46 ID:DCM09duq << 79 105 130
当らなければどうという事は無い
79:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 16:55:56.47 ID:gZet/pzq
>>7
吹いたw
105:はんどるとらふりぃ ◆7DSin/vN4A 2012/06/20(水) 21:05:38.26 ID:zXr4TFtr BE:2165049195-2BP(3456)
>>7
落ちろ!蚊トンボ!
65:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 15:31:49.04 ID:Jrm+aXMn << 75 169
ファブリーズだと死ぬよな
75:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 16:30:59.79 ID:qCBefOTu
>>65
あれ洗剤撒いてるようなもんだからな。
169:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 18:56:58.48 ID:1pL4vChG
>>65
いいことを聞いた
98:名無しのひみつ 2012/06/20(水) 19:57:45.85 ID:cdHu+noK << 147 151
車の例で言えば、甲冑付けた人間がトラックと衝突しても平気って感じじゃね?

・・・で平気なの?
147:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 09:13:04.97 ID:ubyC7Rwd
>>98
グリズリ-スーツでググれ
151:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 09:37:21.41 ID:HZpBzeyz
>>98
考えは正しいが質量の違いが差を生んでる。
125:マソネリマン 2012/06/20(水) 23:59:30.87 ID:9hivQeg2 << 126 133
空中に舞っている半紙に正拳突きしても半紙を貫通できないのと同じこと?
126:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 00:06:29.73 ID:S5Z6S/fR
>>125
記事の主張はそれに近いと思う。
133:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 00:43:29.92 ID:X8al4sNx
>>125
つるつるした半紙
143:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 08:24:24.32 ID:qA1xppo3 << 144 148
>。「蚊の体重が少ないことによって、雨粒は衝突した後もそのスピードをほとんど変化させません。
結果として、昆虫に加えられる力は、昆虫を殺すことができないくらい小さなものとなります」

つまり、新幹線に飛び込んでも人は死なないって事か?
144:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 08:32:03.35 ID:tOhfeO2y
>>143
自殺幇助すな
148:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 09:15:18.94 ID:ubyC7Rwd
>>143
この場合効いてるのは、体重の「空気に対しての比率」じゃね?
158:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 11:23:14.04 ID:My59pZ6w << 159 160 168
そんなに軽いなら
風があるとトンデモナイ場所まで飛ばされるはずで
上空数百メートルとかに上げられる
自分で場所をコントロールできなくなる

159:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 11:35:55.83 ID:e0r6Hy+k
>>158
??
蚊の重量はとっくにわかっていて
そこを謎みたいに言われても困る
風ふいたら普通に飛ばされるよ。当たり前だろ
160:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 11:38:11.50 ID:wdTvHDpe
>>158
http://logsoku.com/thread/engawa.2ch.net/poverty/1338122219/
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20120526-OYT1T00466.htm
東京西部の上空約500メートルに全長1ミリ程度の昆虫などが滞留しているのを、羽田空港の気象レーダーでとらえた。
東京湾からの冷たい海風と陸の暖かい空気がぶつかる場所に、風に流されてきたホソハネコバチやクモが滞留した
ものとみられ、そこで積乱雲が生まれたのも確認した。昆虫などの体内の水分が、雨滴と同じようにレーダーの
電波を反射するらしい。
168:名無しのひみつ 2012/06/21(木) 18:47:10.44 ID:5R+5F5Ds
>>158
いや実際その通りなんですけどねw
秒速10㍍で飛行出来る虫は秒速10㍍までの風の中ではその場所に
留まっていられるがそれを超える風の中では流されるままとなる
当たり前の事です


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