Fysiikka selittää: nisäkäseläimet vievät saman ajan pissalle

Oletko koskaan lopettanut lehmän tai norsun pissitusajan? Ryhmä tutkijoita Georgian teknillisestä instituutista meni eläintarhaan pääkaupungissa Atlantassa omituisen tehtävänsä seurata eläinten virtsaamista.

Ajatuksena oli selvittää kuinka kauan jokainen eläin vie pissalle, ja heidän yllätyksekseen vastaus on: jos eläin on nisäkäs, koosta riippumatta, pissalle kuluu sama aika: 21 sekuntia.

Ominaisuus tunnetaan nimellä "Pee Law", jolla on oikeus kaavoihin, fyysinen ja matemaattinen tuki. Alla oleva video kuvaa näitä havaintoja, ja yksityiskohtien ymmärtämiseksi selitämme ne sinulle.

Ja erot?

Mitä muutoksia eläimen pissassa? Hiiret pisaroiden tyyli; vuohet virtsaavat jet-tyyliin; lehmät vapauttavat pissansa tiukemmin nopeasti luokiteltavalla tavalla - samoin kuin norsut.

Fysiikka selittää miksi vie saman aikaa tyhjentää määriä, jotka vaihtelevat niin paljon eri tavoin ja eri massojen eläimiksi. Lisäksi on otettava huomioon virtsaputken pituus, joka isommissa eläimissä on suurempi ja kasvattaa kohdistuvaa painovoimaa - joten norsut, vuohet ja lehmät eivät pissitse pisaroilla.

Analyysit ovat osoittaneet, että virtsaputki toimii koko virtsajärjestelmän vahvistuslaitteena, mikä mahdollistaa sen suurentamisen ilman vaurioita. Ennen kuin ihmettelet, miksi tästä olisi hyötyä, muista, että tämä tutkimus voi auttaa diagnosoimaan ja ratkaisemaan virtsatieongelmia eläimissä. Loppujen lopuksi jokainen pieni löytö on tärkeää tieteen kannalta.

laskelmat

Katso nämä esitykset seuraavasta videosta. Hän osoittaa Pee Law -sovelluksen jollain hulluilla kaavoilla, jotka voivat ymmärtää mitä he viittaavat, vaikka et ymmärrä niitä. Yksi vertailu eri eläinten pissamisen välillä osoittaa kuinka virtsaputken virtaus on erikokoisilla säteillä (min 1:36).

Virtsaputken virtauksen ja koon muuttaminen myötävaikuttaa erikokoisiin eläimiin, joiden massa on erilainen ja niiden tilavuus on erilainen virtsarakkoissa (minuuttikartta 1:50) ottaen samalla kertaa pissan. Fyysisesti tämä tarkoittaa yhtälöä, joka sisältää virtsarakon tilavuuden, sen paineen, johon se on vakioitu, ja hitauden (minuutti 2:14). Puhumattakaan virtauksen, eläinten massan ja muiden varianttien laskelmista, jotka fysiikan opettajasi voi hallita kokonaan.