Почему не тонет водомерка?

Дом и сад

Почему не тонет водомерка?

Можно только удивляться, с каким проворством и легкостью водомерка бегает по поверхности воды. Но такая возможность у нее имеется только летом. С наступлением холодов, это насекомое, относящееся к отряду клопов, забирается под опавшую листву или мох, и там зимует. Летом же водомерка проворно бегает по воде, опираясь на пару чрезвычайно длинных лапок. При этом передними лапками она ловит добычу.

Почему насекомое назвали водомеркой?

Глядя на его скользящие движения, можно подумать, что оно меряет воду. Именно оригинальный способ передвижения по поверхности воды и стал причиной такого ее названия. Внешне водомерка похожа на паука с длинными тонкими ногами. Обитает в водоемах со стоячей водой. По поверхности воды передвигается необычайно быстро, и при этом не тонет. Давайте разберемся почему?

Все дело в особом строении ее конечностей. Они снабжены длинными волосками, покрытыми жирной жидкостью. Именно она и позволяет водомерке скользить по поверхности водоема. Аналогичным образом поступает лыжник, смазывая поверхность лыж специальной мазью, позволяющей увеличить их скольжение. Впрочем, водомерка может не только бегать по воде, но также прыгать, и даже спокойно на ней стоять. Тончайшая пленка, которая образуется на поверхности воды, за счет взаимодействия ее молекул, спокойно выдерживает насекомого.

Водомерка спокойно двигается по поверхности воды, легко перепрыгивая через встречающиеся на ее пути препятствия. При этом вес ее тела равномерно распределяется между опорными поверхностями лапок. Именно поэтому она и не тонет. Впрочем, также как и лапки, тело водомерки покрыто веществом, напоминающим воск. Благодаря этому брюшко насекомого не мокнет, и остается сухим. Вот и все причины, которые позволяются водомерке держаться на поверхности воды и не тонуть.

Использованные источники: yandex.by

Почему водомерки не тонут?

Взрослые водомерки живут на поверхности воды в прудах, озерах и тихих речках. Клопы скользят по воде на средней и задней парах очень длинных ног — передней парой они ловят добычу. Ноги клопов покрыты густыми волосками, смазанными жировым веществом, которые позволяют им скользить по поверхности водоема как на коньках. Водомерки умеют перепрыгивать небольшие преграды и могут даже подолгу стоять на воде — их удерживает здесь тончайшая эластичная пленка, образующаяся благодаря взаимодействию молекул воды (так называемое поверхностное натяжение). Водомерки — очень легкие насекомые, так что их ноги эту водяную пленку не разрывают.

Близкие родственники пресноводных водомерок, морские водомерки, живут на поверхности тропических морей и встречаются на расстоянии нескольких сотен и тысяч километров от берега. Их самки откладывают яйца на плавающие на воде птичьи перья и куски древесины.

Использованные источники: yandex.by

Почему водомерки не тонут в воде

Наш мир настолько многообразен и уникален, что можно не переставать удивляться каким-то вещам. Пересматривая некоторые фильмы, мы часто можем наблюдать, что по поверхности воды передвигаются не только плавательные средства, но и сами люди.

Конечно, любой человек с уверенностью скажет, что живые существа по воде ходить не могут, но если вспомнить о разнообразии насекомых, на ум придут практически незаметные, но часто встречающиеся в стоячих или медленно текущих водах, водомерки.

Водомерка передвигается по поверхности воды скользящими движениями, широко расставив ноги, а при наличии на ее пути препятствия, с легкостью его перепрыгивает. На вопрос почему водомерки не тонут в воде можно дать несколько ответов:

  • во-первых, сама вода держит этого маленького клопа на своей поверхности, потому что покрыта пленкой. Наличие пленки объясняется физическими свойствами воды: сила, действующая под ее поверхностью гораздо больше чем сила сверху, что вызывает так называемую силу поверхностного натяжения.
  • во-вторых, железы водомерок вырабатывают специальное жировое вещество которым смазываются их лапки. Такая смазка отталкивает воду и не дает утонуть маленькому насекомому.
  • в-третьих, необходимо учитывать размеры клопа. Столь маленькое насекомое, передвигаясь по воде, широко расставляет лапки, равномерно распределяя по поверхности свой вес. Сила тяжести в данном случае оказывает гораздо меньшее влияние и водомерка не тонет в воде.
  • в-четвертых, ноги водомерки в месте соединения с туловищем намного больше, что говорит о наличии крепких мышц, позволяющих с огромной скоростью передвигаться по поверхности воды.

Таким образом, есть в нашем мире живые существа, способные передвигаться по воде. И кто знает, может в скором будущем, и человек сможет, подобно маленькой водомерке, скользить по водной поверхности.

Использованные источники: povodu.ru

Что такое поверхностное натяжение и почему водомерки не тонут

Если взять кубик из пластилина, и начать давить на него со всех сторон с одинаковой силой, то он быстро превратится в шарик. То же самое происходит с каплей воды, только на нее ничто не давит снаружи, она сама на себя давит. Эта сила называется поверхностным натяжением.

Любая молекула в жидкости притягивается одновременно ко всем молекулам вокруг. А если сложить эти силы, то противоположные по направлению силы компенсируют друг друга, и результирующая сила будет равна нулю.

Но если молекула находится на краю жидкости, то ее окружают молекулы только с одной стороны, и результирующая сила тянет эту молекулу внутрь.

Получается, что на каждую точку на поверхности жидкости действует сила, направленная перпендикулярно краю жидкости. Именно это и позволяет наливать воду в стакан «с горочкой».

Чем больше поверхность капли воды, тем больше сила натяжения, которая давит на поверхность капли внутрь. Поэтому капля стремится стать круглой, так площадь ее поверхности становится минимально возможной.

Возьмите стакан с водой, скрепку и маленький листок тонкой бумаги. Опустите листок на воду, чтобы он плавал, сверху на него положите скрепку. После этого аккуратно опустите листок вниз в воду, не дотрагиваясь до скрепки. Бумага утонет, а скрепка останется плавать на поверхности. Скрепка тяжелее воды, но поверхностное натяжение не дает ей утонуть.

Использованные источники: theoryandpractice.ru

Почему не тонет клоп водомерка

Мелкий клоп водомерка (Heteropteraм) относится к отряду хищников и представляет семейство полужестокрылых. Всего насчитывается примерно 700 видов этих насекомых. Судя по описанию внешнего вида клопов водомерок, у них есть как различия, так и общие черты.

По фото можно посмотреть, как выглядят клопы водомерки. У них узкое бурое тело, вытянутое в длину. Размер от 1 мм до 3 см. Любителей зоологии нередко интересует, сколько же ног у небольшого клопа водомерки. У него три пары ног, которые выполняют различные функции. Передние самые короткие, потому что нужны для захвата и удержания пищи. Задние и средние намного длиннее тела и созданы для обитания на поверхности воды. На фото с клопами водомерками отчетливо видна разница длины лапок.

Есть множество видео, рассказывающих о том, кто ест этих паразитов, а также что едят мелкие клопы водомерки. Ученые давно изучили водяных насекомых и представили подробную информацию о них. При этом не нужно путать водомерок с домашними клопами, которые живут в шкафах и постельном белье. Этот вид намного меньше своих собратьев и не может летать из-за отсутствия крыльев.

Образ их жизни

В водоемах живет большое количество известных видов водомерок: большая, панцирная, велия, палочка, малая и т.д. Большая водомерка достигает в длину около 17 мм. Она имеет крылья и рыжеватое тело. Прудовый вид около 1 см длиной. У него темно-бурый цвет, светлые ноги, черные полосы на передних конечностях. При этом самки прудовика имеют красное брюшко, а самцы – черное.

Морской вид меньше на 5 мм, но при этом может передвигаться со скоростью до 3,5 км/ч. Он живет в Индийском и Тихом океане, питается икрой рыб. Насекомые находятся на открытой воде, часто за несколько километров от суши.

Ученые также выяснили, где живет клоп водомерка. Он обитает в водоемах с большим количеством растительности. При этом, чаще всего, водомерки выбирают стоячую воду, у которой очень слабое течение. Большую часть своей жизни они находятся на поверхности водной глади. Также встречаются крылатые виды, которые при желании могут перемеситься в другие водоемы. Бескрылые особи не меняют местоположения.

Их жизнь непродолжительна и составляет всего один год. Паразиты не опасны для человека. Они кусаются, но эти укусы не ядовиты, хоть и болезненны. Люди обычно контактируют с ними во время купания в водоемах. Излюбленными местами насекомых являются пальцы ног и рук человека.

Стоит знать, чем питается клоп водомерка в пруду. Их обычной пищей являются мальки рыб или насекомые, упавшие в водоем. Паразиты имеют колюще-сосущий ротовой аппарат. С помощью хобота они вводят в тело мальков фермент, который растворяет все органы и ткани, после чего всасывает в себя получившуюся массу. Однако есть те, кто любит питаться небольшими клопами водомерками. Среди них цапля, лягушки. Можно легко найти видео, на котором лягушка с удовольствием ест клопов водомерок.

Как размножаются насекомые

Во время размножения насекомые откладывают яйца несколько раз, причем по определенной схеме. Самка располагает их в единый ряд на поверхности растений, произрастающих в водоемах. При этом водомерка выделяет слизь, при помощи которой крепит яйца не только к листьям, но и друг к другу. Издалека кладка яиц, количество которых бывает до 50 штук, напоминает длинный светлый шнур.

Во время кладки около самки постоянно находится самец. Он обеспечивает ее безопасность и покой. Паразиты размножаются все лето, а их личинки похожи на взрослых особей, только маленьких по размеру.

Во время брачного периода самцы очень ревностно относятся к своей территории и не дают другим самцам приблизиться к самке. При появлении соперника, они начинают бить лапами по водной поверхности. Ученые утверждают, что насекомые способны держать под контролем большую территорию, чтобы не допустить встречи с так называемым конкурентом. Самец легко узнает скольжение своей самки по воде, поэтому не нападет на нее.

Интересные факты о паразитах

Есть несколько интересных фактов о клопах водомерках. К примеру, многих интересует ответ на вопрос о том, почему мелкие клопы водомерки не тонут в воде. Дело в том, что длинные лапы насекомого покрыты крошечными волосками. Они задерживают воздух, поэтому помогают ему удерживать равновесие. Кроме того, их брюшко смазано жидкостью, напоминающую воск. Она отталкивает воду и не дает «утопить» водомерку.


Также было подмечено, что насекомое, находящиеся среди большого количества пузырьков воздуха, выглядит серебристыми. Когда наступает зима, паразиты начинают готовиться к зимовке, которую проводят на суше. За это время мышцы, контролирующие крылья, атрофируются. В этом и ответ на то, почему клопы водомерки становятся бескрылыми в холодное время года.

Некоторое время назад ученые установили еще одну особенность этих насекомых. Оказалось, что они влияет на сокращение популяции слепней. Дело в том, что слепни откладывают свои яйца в водоемы, где развиваются их личинки. Водомерки же питаются как личинками мух, так и взрослыми особями. Более того, взрослый слепень слишком большой для одного насекомого, поэтому на него обычно нападает сразу несколько клопов. Было выяснено, что один клоп будут высасывать слепня около часа, тогда как стае потребуется всего несколько минут.

Органы дыхания паразитов представлены в виде трубок. Дыхательная система находится в передней части брюшка, но под водой насекомые дышать не могут. Чтобы захватить воздух, им приходится всплывать.

К чему снятся паразиты

Иногда возникают вопросы не только касающиеся того, кто ест клопа водомерку, но и к чему они снятся. Существует несколько авторитетных сонников, которые могут помочь разгадать сновидение. Эти насекомые очень неприятны, поэтому многие считают, что сон с их участием предупреждает о различных неприятностях. Сонники согласны с этим мнением.

К примеру, сонник Миллера утверждает, что приснившиеся клопы являются предвестником долгой болезни и прочих несчастий. Если же их было очень много, значит, наяву какое-то событие кардинальное изменит вашу судьбу. Видеть мертвых насекомых означает несчастье, которое возникнет из-за какой-либо болезни. Давить паразитов, из которых появляется вода вместо крови, свидетельствует о несчастном случае, который случится в скором времени. Клопы, ползающие по белой стене, означают болезнь с быстрым излечением.


Согласно Малому Велесову Соннику, паразиты снятся к неприятности, скуке, надоедливым людям, которые вынуждают время от времени общаться с собой, но не вызывают особого интереса. Также источник утверждает, что паразиты могут предсказывать материальное благополучие, вот только, скорее всего, оно появится только после серьезной и долгой работы, которая сопровождалась сильной нервотрепкой. Но это предсказание действительно только в том случае, если вы просто наблюдаете за ползающими насекомыми. Если же их приходится искать, значит, вскоре предстоят неприятные хлопоты и сильные денежные траты. По мнению издания, съеденный клоп может означать скандал или ссору в ближайшее время.

Аналогичная трактовка у сонника Симона Кананита, который утверждает, что клопы предвещают встречу с надоедливым неприятным знакомым. Якобы, этот человек будет вытягивать из вас положительную энергию так же, как клопы пьют кровь. Сонник именинников января-апреля согласен с этим предсказанием. Он говорит, что паразиты указывают на присутствие энергетического вампира, находящегося рядом с вами

Любовный сонник утверждает, что видеть клопов означает предстоящие неприятности с любимым человеком. Не исключено, что он будет много лгать вам, и покажет свою двуличную натуру. Большое количество паразитов является предвестником измены или нелицеприятного поступка со стороны партнера.

Использованные источники: klopnope.ru

Почему не тонет водомерка

Есть такие живые существа — водомерки, которые очень ловко передвигаются по воде, будто скользят по ней.

Если присмотреться, то можно увидеть, как ее тонкие лапки, надавливая на поверхность воды, оставляют небольшие выемки, но сама гладь не нарушается. То есть вода будто покрыта какой-то плёнкой, по которой водомерка скользит и не тонет. Вот как раз здесь мы и видим силу поверхностного натяжения воды. Когда поверхность прогибается под очень малым весом насекомого, то вода отвечает давлением, которое обращено изнутри наружу. Таким образом она стремится быстро восстановить свою гладь. Водомерка передвигается и не тонет.

Дома вы можете устроить такой же эксперимент: для этого достаточно налить воды в миску и положить на водную гладь обычные скрепки и, вуаля, сила поверхностного натяжения в действии.

Кто использует реактивное движение

Такой физический процесс, как реактивное движение, мы можем наблюдать в живой природе среди обитателей морских глубин. Ярким примером является осьминог, для которого такой способ движения основной.

Как он двигается? Да просто засасывает в себя определенное количество воды и с силой выталкивает ее наружу, тем самым получая определенное движение. Это и есть реактивное движение. По данному принципу летают ракеты.

Кстати, возьмите воздушный шарик, надуйте и отпустите. Он выпишет ряд пируэтов с невообразимой скоростью. Это тоже яркая иллюстрация реактивного движения.

Василиск или ящерица Иисуса Христа

Долгое время наука не могла объяснить, почему такие ящерицы могут бегать по воде. За эту способность Василисков прозвали ящерицей Иисуса Христа.

Дело в том, что на лапках у нее есть перепонки, которые в спокойном состоянии спрятаны. В случае опасности, ящерица подбегает к водоему и начинает быстро работать лапками, перепонки раскрываются, а при ударе на воде появляются небольшие ямки, в которые, благодаря перепонкам, попадает воздух, образуя воздушную подушку. Василиск бежит и не тонет. Здесь так же присутствует сила поверхностного натяжения воды, которая стремится восстановить гладь, но еще и выталкивающая сила, стремящаяся поднять зашедший в водные ямки воздух на поверхность.

Зачем птицы летят клином

Силы трения и сопротивления встречаются нам повсюду. А вот в мире птиц и рыб их можно продемонстрировать на наглядном примере. Многие перелетные птицы во время длительных путешествий выстраиваются в клин или косяк. Зачем они это делают? Чтобы уменьшить силу трения о воздух и силу сопротивления. Более сильная птица летит впереди. Ее тело рассекает воздух, как киль корабля. Остальные выстраиваются по обе стороны от нее, инстинктивно сохраняя острый угол, потому что в таком положении сила сопротивления минимальна, и птицы могут лететь легко и быстро.

Как муха удерживается на стекле

Помните, как ловко муха ползает по стеклу. Все дело в маленьких присосках на ее лапках. В них создается разрежение (как бы вакуум), а атмосферное давление удерживает их от падения.

Все вы так же хорошо помните, что есть рыбы-прилипалы, например, акульи реморы. У них верхний плавник образует присоску с эдакими карманами, которой они прикрепляются к крупной рыбе. Но если начать отдирать прилипалу от акулы, то карманы становятся глубже, давление в них падает и отодрать присоску становится практически невозможно.

Почему водоплавающие птицы не тонут

У всех водоплавающих птиц большое количество перьев, которые вбирают в себя крошечные частички воздуха. Таким образом по всему их телу находится воздушная прослойка, которая задает очень малую плотность, что не дает птице утонуть.

Вес рыб практически полностью уравновешен архимедовой силой. А их воздушный пузырь способен заметно сужаться, меняя объем тела рыбы и среднюю плотность, благодаря чему она спокойно может подниматься и опускаться в воде.

Как живая природа помогла усовершенствовать самолет

Извечной проблемой самолетов было постоянное вредное колебание крыльев, которые довольно часто ломались из-за этого, что приводило к катастрофам. Такое явление получило название флаттер. Причиной флаттера, как выяснилось позже, являлось несовпадение центра жёсткости с центром давления и недостаточная жёсткость конструкции крыла.

А вот живая природа предусмотрела решение для этой проблемы. Посмотрите на крылья стрекозы — на них есть темные утолщения, которые устраняют вредные колебания при полете, эдакий флаттерный груз. Авиаконструкторы переняли эту идею и проблема решилась сама собой.

Как летучие мыши слышат друг друга

Эхо играет очень важную роль в жизни летучих мышей. У них есть специальный эхолокационный аппарат, благодаря которому они ориентируются в полете. Летучая мышь издает ультразвук, а потом ловит эхо, которое отскакивает от препятствий.

У дельфинов-афалин есть гидролокационный аппарат. С помощью него они общаются и даже могут установить породу рыбы, выбранной в качестве объекта пищи на расстоянии до 3 км.

Почему деревья редко ломаются на ветру

Ствол дерева и главный корень, продолжающий его под землей — это типичный рычаг. Огромный корень на ветру оказывает большое сопротивление, что не дает опрокинуть дерево. Поэтому сосны и дубы почти никогда не вырывает с корнем. А вот ели, у которых корневая система поверхностная, падают довольно часто.

Почему ската лучше не трогать

Почему подводные лодки не тонут? Интересные факты

Электрический скат, угорь, сом и щука способны вырабатывать электричество. У них есть специальный орган, к которому идут толстые нервные стволы от спинного мозга. Первым, кто сравнил электрический удар ската с ударом построенной им батареи, был Алессандро Вольт.

Так же встречаются некоторые виды электрических медуз, так что лишний раз не трогайте их в море:)

Кто живёт по третьему закону Ньютона

Помните, как черепахи совершают загребающие движения во время плавания — здесь вам на лицо третий закон Ньютона. Черепаха плывет за счет того, что отстраняет воду рывком назад, что продвигает ее вперед.

Мухи — виртуозы полета, которые так же пользуются этим законом для своих воздушных маневров. Чтобы повернуть направо, муха машет только левыми крылышками и легко поворачивает.

Почему рыба-меч не пострадает, если пробьет лодку

Рыба меч очень быстрый пловец. Она может пробить своим острым "носом" деревянную лодку, но сама же от этого не пострадает. Дело в том, что в основании меча имеется специальная полость, заполненная жиром, что служит для рыбы гидравлическим амортизатором. Между позвонками рыбы есть очень толстые хрящевые прокладки, которые смягчают удар. Помните, как между вагонами в поезде аналогичные амортизаторы?

Как птицы могут сидеть на высоковольтных проводах

Почему птиц не ударяет током, когда они садятся на провода? Да, потому что птицы вообще отлично знают физику:) По проводнику(металлу провода) ток течет очень легко, а по птице намного труднее, так как у них все-таки сухая кожа лапок, которая не так хорошо проводит его. Ток же течет так как ему проще. Сопротивление тела птицы огромно по сравнению с сопротивлением небольшой длины проводника, поэтому величина тока в теле птицы ничтожна и безвредна.

Почему птицы преследуют корабли

Кто-кто когда-то заметил, что птицы часто сопровождают суда в плавании. Причем, в штиль они держатся несколько позади судна, а при ветре – ближе к подветренной стороне. Дело в том, что умные птицы ловят теплые потоки воздуха, выходящие из машинных отсеков. Помните, как волк удерживался над трубой в одной из серий "Ну, погоди!"? Эти теплые потоки и удерживают птиц на определенной высоте и помогают им легко преодолевать большие расстояния. Ведь птицы знают о явлении конвекции, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками:) Теперь и вы знаете.

Использованные источники: m.fishki.net

Физика в мире животных: как водомерки бегают по воде

Среди читателей Хабра, вероятно, нет людей, которые никогда не видели водомерок. Это очень распространенное семейство насекомых, которое включает около 1700 видов. Большинство — пресноводные, но есть и виды, которые живут на побережье морей и океанов.

Всю свою жизнь водомерки проводят на поверхности воды. Они передвигаются по ней так же просто, как обычные насекомые — по суше. Водомерки, по крайней мере, большинство видов — хищники. Они питаются мелкими организмами, но не боятся нападать и на более крупную добычу. Иногда ничего не подозревающий малек подплывает к поверхности водоема, и тут же в него всаживается «гарпун» — хоботок водомерки, которая впрыскивает в тело жертвы желудочный сок и начинает всасывать питательные вещества. В общем, неплохой сюжет для нескучного фильма. Но самое интересное в водомерке — ее способность бегать по воде. Каким образом это насекомое получило свою сверхспособность?

Физика и химия — друзья водомерок

В большинстве случаев водомерки держатся на воде благодаря, во-первых, наличию слоя водоотталкивающих жиров на тельце и конечностях, во-вторых, благодаря специальным волоскам на кончиках лапок.

Так, на задних лапках насекомых этих волосков очень много, их количество превышает 16 000 на мм 2 . На них водомерки опираются, они же служат рулевым механизмом. На средних и передних конечностях волосков тоже много, но не настолько. Волоски водомеркам приходится довольно часто приводить в порядок, поскольку если этого не делать, вода смочит тело водомерки и та утонет.

Предназначение волосков — создать воздушную подушку, на которой и покоится водомерка. Если присмотреться в солнечный день, то можно видеть, как сверкает вода вокруг лапок водомерки — это как раз воздушный «кокон» или, если угодно, воздушная подушка. На дне неглубокого водоема видна тень водомерки — и всегда вокруг лапок тень утолщена, хотя сами лапки вполне обычные — это тень от создаваемой волосками конечностей воздушной подушки.

Кстати, китайские ученые обнаружили интересный факт — время от времени тень от ножки перестает быть четкой, и тогда водомерка прижимает ее к передней части тела, где находятся железы, выделяющие несмачиваемое вещество. После этой процедуры тень от конечности снова становится четкой.

Волоски у водомерок тоже необычные, вдоль каждого из них проходит желобок, что предотвращает проникновение воды — она не может просочиться в столь малый объем. Угол соприкосновения воды с поверхностью конечностей водомерки составляет около 168 градусов, что предотвращает смачивание лапок.

Некоторые виды водомерок передвигаются и при помощи «химического двигателя». В задней части тела насекомых есть специализированная железа, которая выделяет жироподобное вещество. Оно изменяет силу поверхностного натяжения, снижая ее. В результате водомерка движется вперед уже благодаря действию уже законов физики. Водомерка скользит в создаваемой ею водной «лунке». Когда нужно выйти на берег, то выделение гидрофобного вещества снижается, и водомерка выбирается при помощи капиллярных сил.

Режим передвижения водомерок

Насекомые эти получили свое русское название из-за того, что передвигаясь, они как бы «меряют» пройденное по воде расстояние. Но, как оказалось, это лишь один режим передвижения водомерки — так она поступает, когда не испугана и не преследует жертву, а просто передвигается по поверхности воды.

Большинство видов попеременно опираются на три конечности, перемещая остальные три вперед, и повторяя этот цикл.

В моменты опасности или преследования добычи водомерка как бы втыкает в поверхность воды кончики средних лап, на которых не так много волосков, рулит задними, а передними — загребает воду. Единственное — передние лапки все же не погружаются в воду, а отталкиваются от поверхности воды.

Ну и последнее — водомерки умеют прыгать на воде. Не очень далеко, но это все же прыжки. Прыгают они в случае опасности — за этим можно наблюдать, если попробовать накрыть водомерку ладонью на воде. Спасаясь, она будет не только «грести», но и прыгать, причем довольно активно.

К слову, если изменить поверхностное натяжение воды — например, при помощи поверхностно-активных веществ (ПАВ), то водомерки потонут. Именно поэтому их нет в местах сброса в воду отходов производства — последние изменяют свойства воды и водомерки (да и не только они) не могут жить в подобных местах.

Водомерки приносят пользу науке

Группа китайских ученых разработала сверхточный метод измерения силы Архимеда. Идея пришла в голову сначала одному китайскому физику по имени Юй Тянь (Yu Tian) из университета Цинхуа в Пекине

Ученый в солнечный день отправился к берегу пруда в одном из парков столицы Китая. Там он смотрел на воду и заметил водомерок, которые отбрасывали тень. Как и говорилось выше, тень от их лапок была отличной от конфигурации кончиков конечностей.

Ученый понял, что это вызвано искривлением воды под действием веса водомерки, сколь бы небольшим он ни был. И тогда он понял, что при помощи теней, отбрасываемых объектами на поверхности воды, можно измерять силу Архимеда, причем эти измерения сверхточные. Граница чувствительности метода — 1 пиконьютон.

«Геометрия тени, которую отбрасывает на воду объект, позволяет очень точно вычислить искривление поверхности воды под ним, и, соответственно, определить объем этой „лунки“ и вычислить силу выталкивания, используя закон Архимеда. Все это можно измерить, используя фонарик, прозрачный сосуд, воду и простую камеру», — заявил ученый.

Еще и роботы

Результаты наблюдения китайского ученого помогли его команде разработать концепцию робота-водомерки. На данный момент таких устройств создано несколько, причем одно из них умеет даже прыгать по поверхности воды, как настоящая водомерка.

Первыми создателями робота-водомерки была команда School of Chemical Engineering and Technology. Разработчики использовали как результаты наблюдений коллег, так и собственные исследования.

Затем был создан еще один робот, вес которого составлял много больше, чем у водомерки — 11 граммов вместо долей грамма. Он способен передвигаться по воде и делает это довольно быстро — вплоть до 5 км/ч, что сравнимо со скоростью ходьбы взрослого человека.

Ну и еще один показательный пример — робот-водомерка, созданный объединенной командой исследователей из Южной Кореи и США. Этот робот очень сильно напоминает водомерку, размер его составляет около 7 см вместе с «лапками».

Он не только передвигается по поверхности воды, но еще и прыгает, причем довольно высоко.

Область применения роботов-водомерок — поисково-спасательные операции, изучение физико-химических свойств воды, мониторинг загрязнений и т.п.

Использованные источники: habr.com

Почему не тонет водомерка?

Однажды мы гуляли около цирка. Там есть большой пруд. Я кидал камни в воду и подошел поближе к воде. Вдруг я увидел, что у самого берега прямо по воде бегают или даже прыгают довольно крупные насекомые. Передвигались они очень шустро. Было ощущение, что они бегают не по жидкой и мокрой воде, а по сухому асфальту. Папа сказал, что это водомерки, но как они бегают по воде – секрет.

Проведение наблюдений

Наблюдение водомерки в естественных условиях

23. 09. 2007. На пруду у цирка. Водомерка легко и быстро бегает по воде, широко расставляя лапки. Передвигается очень быстро, поэтому особенности строения рассмотреть трудно.

Водомерка на пруду (1 – взрослая водомерка; 2 – молодая водомерка; 3 – личинка).

Наблюдения водомерки в лабораторных условиях (дома в банке)

Для детального обследования выловили одну водомерку и посадили ее в стеклянную банку 0,5 литра, куда была налита вода из пруда.

Водомерка в банке.

1. У водомерки шесть лапок: четыре длинных, две передние короткие. Длинные лапки расставлены широко в разные стороны. В основном водомерка опирается на них, но и передние лапки опускает на воду.

2. Тело водомерки имеет три части: голова, грудь и брюшко. На голове расположено два глаза и пара усиков.

3. Тельце вытянутое. Брюшко снизу серебристое, покрыто волосками. Спинка темная, на ней находятся сложенные крылышки, которые крепятся к груди.

Почему круизные лайнеры не переворачиваются в любую погоду

4. На воде водомерка стоит спокойно, не проваливаясь. Поверхность воды под лапками слегка прогибается.

5. Водомерка очень шустрая, часто трет лапку о лапку.

Показ видео: Лапки водомерки. mov.

Водомерка трет лапку о лапку.

Выводы по наблюдениям:

1. Водомерка – это насекомое.

2. Плавательных ножек у водомерки нет, что опровергает мою первую гипотезу.

3. У водомерки есть крылышки, но при движении она их не использует. Таким образом, четвертая гипотеза тоже оказалась неверной.

Сравнение водомерки с другими насекомыми

Для подтверждения или опровержения второй гипотезы я провел сравнение водомерки с комаром. Комар значительно меньше и легче водомерки. Лапки длинные, все одинаковые, расставлены в стороны, но комар опирается на все шесть.

Положили комара на воду. Он плавает. Посмотрели снизу на поверхность воды – лапки провалились. Перемещается очень медленно, с трудом; лапки вязнут в воде.

Комар в воде. Вид сверху и снизу.

Из своего опыта я знаю, что ни мухи, ни пчелы, ни бабочки, ни кузнечики бегать по воде не могут, их лапки проваливаются и вязнут в воде. Обычно, попав в воду, они погибают.

Вывод из наблюдения: более легкое насекомое комар не может бегать по воде как водомерка. Значит передвижение по воде не связано с массой тела насекомого. Таким образом, вторая гипотеза неверна.

Анализ литературы

Для проверки гипотезы «Особенность строения лапок» я обратился к литературе. Из книги «Определитель насекомых» узнал, что мы поймали водомерку болотную. Тельце нашей водомерки 17 мм, масса 0,01 грамма.

Из прочитанного узнал следующее:

Водомерки – представители отряда полужесткокрылых или клопов.

Хищники – их пища случайно упавшие на поверхность воды насекомые. Ротовой аппарат представляет собой длинную заостренную трубку, которая может выпрямляться. Водомерка прокалывает тело своей жертвы и высасывает из него соки. Если водомерку поймать голыми руками, она может больно укусить.

Ротовой аппарат Водомерка напала на свою жертву.

Лапки, касающиеся воды, покрыты жесткими щеточками и смазаны жирной жидкостью, отталкивающей воду; они не намокают.

Тело водомерки покрыто специальным чешуйчатым покровом, также защищающим от смачивания. Во время дождя водомерка покидает водоем и ищет укрытия, чтобы не утонуть.

Движется водомерка, широко расставив две пары длинных и тонких ног – средние и задние, при этом средними лапками водомерка гребет и разворачивается, а задними толкается и тормозит. Водомерка может передвигаться со скоростью 1,5 м/с. Более короткие передние ноги используются клопом для удержания добычи.

У водомерок появляется два поколения в год: летнее и осеннее (зимующее). Насекомое первого поколения появляется в мае-июле и живут около четырех месяцев. Они не умеют летать и всю жизнь проводят на воде. Водомерки осеннего поколения появляются на свет в августе-сентябре. У них есть крылья, они могут перелетать из одного водоема в другой.

Личинки – миниатюрные копии своих родителей. По мере роста они несколько раз линяют, но очертания тела не меняются. Отличие от взрослых особей – отсутствие крыльев.

Осенью с наступлением холодов водомерки покидают водоемы и находят себе убежище под корой старых пней или во мху.

Водомерки хорошо видят, а также могут улавливать самые незначительные колебания водной поверхности с помощью эластичных мембран, расположенных между сегментами лапок. Водомерка точно знает с какой стороны ей может грозить опасность или где находится потенциальная жертва. Легко барабаня лапками по воде, водомерки общаются между собой.

Вывод: Таким образом, действительно, возможность движения водомерки по воде связана с необычным строением лапок и наличием смазки. Именно поэтому, водомерка все время трет свои лапки – она их смазывает.

Однако, в книге Игоря Акимушкина «Мир животных» мы обратили внимание на то, что описывая водомерку, он говорит о «поверхностной пленке», которая покрывает воду и благодаря ей водомерка свободно движется по воде и не проваливается. В связи с этим, у меня появились следующие вопросы:

1. Что такое «поверхностная пленка» воды?

2. Действительно ли она существует?

3. Как это доказать?

Из чего возникает еще одна, пятая гипотеза –

Может быть, вода как-то помогает водомерке держаться на поверхности?

Чтобы проверить эту гипотезу, мне необходимо было узнать, что такое вода и имеет ли она пленку, по которой может бегать водомерка.

Из справочника школьника по химии я узнал, что:

Чистая вода – это бесцветная жидкость без запаха и вкуса.

А жидкости и газы состоят из молекул.

Молекула – наименьшая частица данного вещества.

Что такое «поверхностная пленка» из справочной научной литературы я не понял и обратился за помощью к дедушке. Мой дедушка – учитель физики Медведев Игорь Васильевич. Работал в школе №3 города Уржума, сейчас на пенсии.

Дедушка мне сказал, что речь идет о поверхностном натяжении. Это явление, проявляющееся в стремлении поверхности жидкостей к уменьшению своей площади. Из рассказа дедушки я понял, что молекулы воды притягиваются друг к другу. Поверхность воды тоже состоит из молекул, которые притягиваются к молекулам жидкости внутри воды, а снаружи у них находится воздух, притяжение к которому гораздо слабее. Поэтому молекулы с поверхности стремятся уйти внутрь жидкости, то есть жидкость стремится принять форму с наименьшей поверхностью – а это шар.

Это можно наблюдать на примере капель дождя и росы.

Дедушка подарил мне книжку «Физические викторины». В ней описаны интересные опыты с поверхностным натяжением, которые я провел.

Опыт №1. «Плавающая игла».

Материалы: стакан с водой, стальная игла.

Осторожно положить иглу на поверхность воды. Игла не тонет. Ее поддерживает сила поверхностного натяжения. Стоит легко прикоснуться к игле, и она утонет.

Видео: Игла на воде. mov.

Опыт №2. «Плавающая бритва».

Материалы: стакан с водой, бритва.

Осторожно положить бритву на поверхность воды. Бритва не тонет. Ее поддерживает сила поверхностного натяжения. Стоит легко прикоснуться к бритве, и она утонет.

Видео: Бритва на воде. mov.

Опыт №3. Стакан «с горкой».

Материалы: стакан, вода.

Осторожно наливаем воду в стакан. Сила поверхностного натяжения позволяет налить воду чуть выше края стакана.

Опыты 1-3 позволяют пронаблюдать у воды наличие поверхностного натяжения.

Вывод: движению водомерки способствует наличие поверхностного натяжения воды. Подтверждается пятая гипотеза.

Оказывается некоторые вещества (мыло, камфора, сахар), могут уменьшать или увеличивать силу поверхностного натяжения.

Опыт №4. Стреляющая пушка.

Материалы: ванночка с водой, картонная «пушка», картонный «снаряд», мыльный раствор.

Картонную «пушку» и «снаряд» аккуратно положить на воду. Капнуть мыльным раствором между «пушкой» и «снарядом». «Снаряд» вылетает.

Видео: Стреляющая пушка. mov.

Опыт №5 с тальком.

Материалы: тарелка с водой, тальк, мыльный раствор.

Насыпать тальк на поверхность воды. В центр капнуть мыльным раствором. Слой талька на поверхности воды разрывается.

Тальк на поверхности воды.

Видео: Опыт с тальком. mov.

Вывод: опыт 4-5 позволяют наблюдать, что мыло ослабляет поверхностное натяжение воды.

Повторные наблюдения

2007. С водомеркой в банке произошло странное событие. Утром лапки и половина брюшка водомерки оказались погруженными в воду. Раньше такого не было. Мы решили, что водомерка погибла, но когда стали ее доставать из банки, она зашевелилась. Что произошло?

— Может ей нужно выходить на сушу и сохнуть?

— Может она замерзла?

Мы бросили в воду сухую палочку и лист. Водомерка выбралась и стала сушить лапки. Чистить и смазывать. Но, ступив на воду, она снова провалилась. Она жила уже десять дней в маленькой банке. Может быть «испортилась» вода? Мы взяли банку побольше, налили чистой воды и палочкой помогли водомерке перебраться в другой «водоем». И вот чудо! Водомерка снова уверенно встала на свои лапки.

Водомерка на поверхности воды

Значит – дело в воде!

Вода закисла, и поверхностное натяжение ослабло. И не смотря на то же строение лапок, смазку и вес, водомерка тонула, а в чистой воде уверенно стояла на поверхности. Таким образом, определяющим фактором движения по воде является поверхностное натяжение.

В загрязненных водоемах сила поверхностного натяжения может ослабевать, поэтому там водомерки жить не смогут. Значит, наличие водомерок на поверхности воды говорит о чистоте водоема.

Вывод по работе:

Я понял, водомерка не тонет, потому что:

1. на поверхности воды ее удерживает сила поверхностного натяжения воды, которая является определяющим фактором;

2. особое строение лапок и защита от намокания позволяет водомерке умело пользоваться этой силой для жизни на поверхности воды;

3. в загрязненных водоемах водомерки не живут.

Оказывается, что ученые давно изучают водомерок и пытаются изобрести машины, которые бы держались на воде при помощи сил поверхностного натяжения. Вот некоторые из них:

Интересно, а мог бы я держаться на поверхности воды только за счет сил поверхностного натяжения? Водомерка массой 0,01 грамма имеет длину лапок, соприкасающихся с водой, 4 см. Папа подсчитал, чтобы мне просто держаться на воде, надо иметь подобные лапки длиной 24 км каждая. Пожалуй, для себя я выберу другой способ передвижения по воде.

Использованные источники: www.microanswers.ru

Почему водомерки не тонут в воде?

Лапки водомерки покрыты жировым веществом и не смачиваются водой, поэтому насекомое легко скользит по поверхности воды.

Какое свойство воды помогает Водомерке не тонуть?

Наличие пленки объясняется физическими свойствами воды: сила, действующая под ее поверхностью гораздо больше чем сила сверху, что вызывает так называемую силу поверхностного натяжения. . Такая смазка отталкивает воду и не дает утонуть маленькому насекомому.

Почему насекомые могут ходить по воде?

Тело и кончики ног покрыты жёсткими несмачиваемыми водой волосками, создавая гидрофобную поверхность (см. закон Кассье), благодаря чему водомерки приспособлены к скольжению по воде. . Отталкиваясь от водной поверхности средними ногами, водомерка как бы скользит длинными прыжками по её поверхности.

Какое свойство воды держит Водомерку на поверхности воды?

Во-первых, вспомним основное физическое свойство воды — силу поверхностного натяжения. На молекулы воды, находящиеся в пограничном слое между толщей воды и воздухом, действует снизу сила большая, чем сверху. Поэтому на поверхности образуется тончайшая водяная пленка. Она и держит водомерку.

Как зимует Водомерка?

Зимует водомерка во взрослом состоянии (имаго) на суше, забравшись в мох, под камни или скрывшись среди корней деревьев. Спаривание водомерок происходит весной или в начале лета. После оплодотворения яйца откладываются в воду на несколько сантиметров ниже её поверхности.

Кто бегает по воде?

Бегать по воде могут и более крупные представители животного мира как ящерицы, птицы и дельфины. Василиски живут у берегов водоемов, скрываясь в кустах и на деревьях, но в случае опасности он прибегает к своей удивительной способности — бегать по воде.

Какое насекомое скользит по воде и не тонет?

Эти насекомые живут на прудах, озерах и тихих реках. Существуют также и морские водомерки. Эти клопы перемешаются по поверхности воды и не тонут благодаря жировой пленке, которая покрывает их лапы. . Благодаря остальным двум парам лап водомерка может скользить по воде.

Почему Водомерка?

А почему водомерку так называли? Глядя на ее скачки по воде, несложно догадаться — она будто бы меряет воду, совершая прыжки на приблизительно одинаковые расстояния. Как же водомерка не тонет в воде? Дело в том, что между водой и воздухом существует водная пленка, уплотнение молекул, не дающее смешиваться двум стихиям.

Какие насекомые могут ходить по воде?

  • Водомерка прудовая (Gerris lacustris) Это существо – насекомое из отряда клопов и называется Водомерка (Gerris). .
  • Жук-плавунец окаймленный (Dytiscus marginalis) под водой .
  • Жук-Плавунец окаймленный (Dytiscus marginalis) на поверхности воды

Какие насекомые живут в воде?

в воде живут жуки, клопы, вилохвостки, из личинок Н. —личинки двукрылых (комаров, мух), клопов, стрекоз, поденок, веснянок, вислокрылок, ручейников, жуков, бабочек. Значение водных насекомых в прудовых хозяйствах велико. Личинки многих из них .

Чем питается водяной жук?

Плавунец чрезвычайно прожорлив. В воде он такой же свирепый хищник, что жужелица на суше. Поедают жуки не только беспозвоночных: личинок комаров, поденок, стрекоз, ручейников. Нередко их жертвами становятся мелкие позвоночные (головастики, лягушата, тритоны), различные моллюски.

Каким образом Жук Водомерка держится на поверхности воды?

Лапки их обросли волосками-щетинками, особые железы вырабатывают для них смазку, которая отталкивает частицы воды. Благодаря этому лапки остаются сухими, и легкое насекомое не тонет, слегка продавливая пленку. Вот почему водомерка легко бегает по воде.

Игла не тонет в воде. Эксперимент. Почему иголка не тонет в воде. Чем заняться..

Кто ест Водомерку?

Естественные враги водомерок

Именно поэтому все ее естественные враги проживают в прудах и водоемах. Однако их не так много. В основном такими животными питаются рыбы и некоторые лягушки, квакши, жабы. Они ловко охотятся на водяных клопов.

Сколько живёт Водомерка?

Размножение: неполный метаморфоз. Питание: насекомые. Продолжительность жизни: 2 года.

Использованные источники: postcard4u.ru

Оцените статью