مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

27 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • حرب الخليج
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • قمة شنغهاي في بيشكيك

    قمة شنغهاي في بيشكيك

  • الموت يغيب المعلق الرياضي السوري إياد ناصر

    الموت يغيب المعلق الرياضي السوري إياد ناصر

  • فيديو مروع لسيول نيبال التي خلفت عشرات القتلى والمفقودين

    فيديو مروع لسيول نيبال التي خلفت عشرات القتلى والمفقودين

علماء يكشفون سر سرعة الدلافين في السباحة

اكتشف باحثون يابانيون أن سبب سرعة الدلافين في السباحة تكمن في إحداثها دوامات تنشأ من حركة الذيل، بما سيفتح الباب أمام العلماء لتصميم روبوتات مائية سريعة وأكثر كفاءة.

علماء يكشفون سر سرعة الدلافين في السباحة

وحاول فريق من الباحثين من جامعة "أوساكا" اليابانية تفكيك هذه الآلية على مستوى تدفقات السوائل باستخدام محاكاة رقمية واسعة النطاق.

أظهر بحثهم الذي نُشر في مجلة Physical Review Fluids مفتاحا رئيسيا لحل تلك المسألة: وهو دوامات شديدة توفر قوة الدفع الأساسية في أثناء حركة ذيل الدلفين.

ماذا يحدث في الماء؟

عندما يسبح الدلفين يقوم ذيله بحركات تذبذبية رأسية، وهي حركة تذكرنا بركلات الأرجل. ولا يتم دفع الماء إلى الخلف فحسب بل ويبدأ في التصرف بشكل أكثر تعقيدا حيث تتشكل هياكل تدفق حلزونية، أو دوامات بمقاييس مختلفة.

وكان من الصعب حتى الآن فهم كيف يتحول هذا "الخليط المضطرب" إلى حركة أمامية موجهة. وسمحت الحسابات الرقمية للباحثين بتحليل التدفق إلى مكوناته وتتبع أي منها يعمل بالفعل لدفع الحيوان إلى الأمام.

 الآلية الرئيسية: حلقات دوامية كبيرة

وأظهرت المحاكاة التي أجراها العلماء أن الدور الرئيسي تلعبه حلقات دوامية واسعة النطاق. وتتشكل هذه الحلقات مباشرة بعد رفرفة الذيل وتدفع الماء إلى الخلف بشكل فعال، مما يخلق قوة دفع تفاعلية. ثم تبدأ عملية متسلسلة حيث تتحلل هذه الهياكل الكبيرة إلى دوامات أصغر، وهي عملية تُعرف باسم شلال الطاقة. ومع ذلك، تبيّن أن مساهمة الدوامات الصغيرة في الحركة إلى الأمام غير ذات أهمية.

وأوضح يوتارو موتوري أحد المؤلفين المشاركين في البحث  أن "هدفنا كان فهم مكونات التدفق المضطرب التي تساعد الدلافين على السباحة بهذه السرعة. واستطعنا باستخدام حاسوب فائق محاكاة التدفق وتحليله إلى مكونات لتحديد أي منها يلعب دوراً مهيمناً".

تسلسل هرمي للاضطراب

وقال المؤلف الآخر للدراسة، سوسومو غوتو:"  أظهرت نتائجنا أن التسلسل الهرمي للدوامات في الاضطراب له أهمية حاسمة لفهم سباحة الدلافين. والدوامات الأكبر مسؤولة عن معظم الحركة، بينما الدوامات الأصغر هي في الأساس منتجات ثانوية للتدفق المضطرب. وبعبارة أخرى، لا يتم ضمان كفاءة الحركة عن طريق الدوامات الصغيرة الفوضوية، بل عن طريق الهياكل الكبيرة المنظمة التي تنشأ من حركة الذيل.

ما هي الفوائد العملية للدراسة؟

وسمح النموذج الذي طوره الباحثون بمراقبة ديناميكيات السوائل بتفاصيل لا يمكن للتجارب في الوقت الفعلي الوصول إليها. وعلاوة على ذلك، يمكن توسيع نطاقه بسهولة ليشمل أنماط الحركة المختلفة، بما في ذلك سرعات السباحة المختلفة.

وقال موتوري:"لقد اكتشفنا أن نتائجنا تظل ثابتة عبر نطاق واسع من سرعات السباحة".

ويمكن استخدام هذه البيانات في المستقبل أثناء تصميم الروبوتات تحت المائية والأنظمة التي يكون فيها تقليل فقدان الطاقة في البيئة المضطربة أمرا مهما.

المصدر: Naukatv.ru

التعليقات

"القناة 13" الإسرائيلية تكشف تفاصيل محاولة إسقاط النظام في إيران وتحقيق داخلي في "الموساد"

ترامب: جزيرة خرج الإيرانية تحت التدمير وتتحول إلى أنقاض

الحرس الثوري يعلن استهداف قاعدة "المنهاد" الأمريكية في الإمارات (فيديو)

الحرس الثوري يعلن استهداف قاعدتين جويتين في الأردن بصواريخ بالستية ومسيرات

فيديوهات.. مشاهد توثق الهجوم الإيراني الواسع على عدة أهداف في المنطقة

تصعيد في الخليج و"سنتكوم" ترد على بيان الحرس الثوري

الكرملين: لقاء بوتين وترامب وزيلينسكي ممكن فقط لتثبيت اتفاقات حل النزاع

سوريا.. توغل إسرائيلي جديد في محافظة درعا وسط تحليق للمروحيات على ارتفاع منخفض

الحرس الثوري الإيراني ينشر لقطات للحظة إطلاق الصواريخ والمسيرات باتجاه قاعدتين في الأردن.. (فيديو)

باكستان تكشف موعد ومكان الاجتماع الافتتاحي للجنة الدفاعية بموجب "اتفاقية مكة".. من سيشارك؟

سموتريتش يمهل نتنياهو 24 ساعة لإزالة 40 معلما تذكاريا فلسطينيا في الضفة الغربية

روحاني يسرد كواليس تجنب الحروب مع واشنطن منها في حرب الكويت وبعد احتلال العراق

شركة النفط الإيرانية ترد على فيديوهات ترامب الافتراضية حول تدمير جزيرة خرج