หน้าแรก ตรวจหวย เว็บบอร์ด ควิซ Pic Post แชร์ลิ้ง หาเพื่อน Chat หาเพื่อน Line Page อัลบั้ม คำคม Glitter เกมถอดรหัสภาพ คำนวณ การเงิน ราคาทองคำ กินอะไรดี
ข้อตกลงการใช้บริการนโยบายความเป็นส่วนตัวนโยบายเนื้อหานโยบายการสร้างรายได้About Usติดต่อเว็บไซต์แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม
เว็บบอร์ด บอร์ดต่างๆค้นหาตั้งกระทู้

ไขความลับธรรมชาติ! วิศวกรรมคลื่นในฝูงลูกเป็ด


เขียนโดย davin

        เวลาที่เราเห็นขบวนลูกเป็ดตัวน้อยว่ายน้ำเรียงแถวตอนเรียงหนึ่งตามหลังแม่เป็ด เรามักจะมองว่าเป็นภาพความน่ารักเพื่อป้องกันการพลัดหลง แต่ในความเป็นจริงแล้ว ธรรมชาติได้ซ่อนกลไกทางฟิสิกส์อันซับซ้อนและแยบยลไว้เบื้องหลังการจัดขบวนนี้ ซึ่งแท้จริงแล้วมันคือสุดยอดเทคนิคการประหยัดพลังงานที่ช่วยให้ลูกเป็ดเดินทางไปพร้อมกับแม่ได้อย่างง่ายดายและมีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อ

วิศวกรรมคลื่นและการหักล้างของแรงต้าน

        งานวิจัยทางด้านพลศาสตร์ของไหล (Fluid dynamics) ที่ตีพิมพ์ในปี 2021 โดยทีมนักวิจัยนำโดย ดร. จื้อหมิง หยวน (Zhiming Yuan) จากมหาวิทยาลัยสแตรธไคลด์ (University of Strathclyde) ได้อธิบายปรากฏการณ์นี้ว่า เมื่อแม่เป็ดว่ายน้ำจะแหวกผิวน้ำและสร้างระลอกคลื่นแผ่ออกไปทางด้านหลัง คล้ายกับเรือที่แล่นผ่านผิวน้ำ หากลูกเป็ดว่ายน้ำอยู่ในตำแหน่งที่พอดีหรือ "จุดสวีตสปอต" (Sweet spot) ระลอกคลื่นที่แม่เป็ดสร้างขึ้นจะเกิดการแทรกสอดของคลื่นแบบหักล้าง (Destructive interference) ส่งผลให้แรงต้านของคลื่น (Wave drag) ที่คอยขวางกั้นการเคลื่อนที่ของลูกเป็ดหายไป และลดลงได้สูงสุดถึง 158 เปอร์เซ็นต์

การเปลี่ยนแรงต้านให้เป็นแรงผลักและการส่งต่อพลังงาน

        เมื่อแรงต้านหายไป พลังงานคลื่นเหล่านั้นจะเปลี่ยนสถานะกลายเป็น "แรงผลัก" ที่ช่วยดันให้ลูกเป็ดพุ่งไปข้างหน้า เปรียบเสมือนการเล่นกระดานโต้คลื่น (Wave-riding) อยู่ตลอดเวลา ที่น่าทึ่งยิ่งกว่านั้นคือ พลังงานคลื่นนี้ถูกส่งต่อเป็นทอด ๆ ไปยังลูกเป็ดตัวที่อยู่ถัดไปในแถว โดยลูกเป็ดตัวที่สามเป็นต้นไป แรงต้านของคลื่นจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ ทำให้ทั้งฝูงเข้าสู่สภาวะสมดุลพลวัต (Dynamic equilibrium) ซึ่งลูกเป็ดแต่ละตัวจะทำหน้าที่เป็นจุดถ่ายทอดและส่งต่อพลังงานคลื่นไปสู่พี่น้องตัวข้างหลังอย่างสมบูรณ์แบบโดยไม่ปล่อยให้พลังงานสูญเปล่า

        การว่ายน้ำต่อคิวกันเป็นแถวเรียงหนึ่งของฝูงลูกเป็ด จึงไม่ใช่เพียงแค่สัญชาตญาณในการติดตามแม่เท่านั้น แต่เป็นกลยุทธ์ทางฟิสิกส์อันชาญฉลาดที่ธรรมชาติออกแบบมาอย่างแยบยล ช่วยให้ลูกเป็ดทั้งฝูงสามารถเดินทางระยะไกลไปพร้อมกับแม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประหยัดแรงงานในการว่ายน้ำมากกว่าการแยกตัวออกมาว่ายลำพังอย่างมหาศาล ถือเป็นบทพิสูจน์ชั้นยอดว่าความเรียบง่ายในธรรมชาติมักแฝงไปด้วยความมหัศจรรย์ทางวิทยาศาสตร์ที่มนุษย์ต้องทึ่งเสมอ

[แหล่งอ้างอิง]

[1] Conover, Emily. "Here's the physics of why ducklings swim in a row behind their mother." Science News, 2021.
[2] University of Strathclyde. "Riding the waves keeps ducks in a row." Phys .org, 2021.
[3] Yuan, Z.-M., et al. "Wave-riding and wave-passing by ducklings in formation swimming." Journal of Fluid Mechanics, 2021. DOI: 10.1017/jfm.2021.820

เนื้อหาโดย: davin
⚠ แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม 
davin's profile
มีผู้เข้าชมแล้ว 95 ครั้ง
เขียนโดย davin
นักเขียนอิสระเน้นวิเคราะห์ความเชื่อ วัฒนธรรม คติชนวิทยา จิตวิทยา ประวัติศาสตร์ เกร็ดความรู้ และสิ่งที่สนใจส่วนตัว เน้นเข้าใจง่าย ทันต่อสถานการณ์
เป็นกำลังใจให้เจ้าของกระทู้โดยการ VOTE และ SHARE
40 VOTES (5/5 จาก 8 คน)
VOTED: famai, projor007, goldfish13, Freya Rune, kyogisa, แด๊ดดี้จอแดน โค้ดชีวิตพลิกชะตา, ดร กิฟท์นางมารพยากรณ์, davin
Hot Topic ที่น่าสนใจอื่นๆ
เปิด 5 อันดับ มหาวิทยาลัยไทยที่มีหลักสูตรค่าเรียนสูงที่สุด บางแห่งแตะ 5 ล้านบาท”ถ้ายุงหายไปจากโลกจริง มนุษย์จะปลอดภัยขึ้น หรือธรรมชาติจะเสียสมดุลทำไมซาอุดิอาระเบียไม่มีแม่น้ำ แต่เมืองใหญ่ยังมีน้ำใช้ทุกวันข้าวเหนียวไทยไม่ได้กินแค่ในไทย! 5 ประเทศที่ซื้อข้าวเหนียวไทยมากที่สุด5 ทริคซักผ้าให้หอมฟุ้งเหมือนร้านซักอบรีด ด้วยเงิน 20 บาทจังหวัดไหนซื้อหวยมากที่สุด คำตอบจากสถิติที่คนส่วนใหญ่มักเข้าใจผิดทำไมถึงเรียก “ป่าช้า” ทั้งที่คนตายไม่ได้เดินช้า? เปิดที่มาคำโบราณที่คนไทยคุ้นเคย แต่หลายคนไม่เคยรู้ความหมายทำไมเว็บพนันถึงแยกเลขเรียงกับเลขตอง ทั้งที่ทุกเลขมีโอกาสเท่ากันรอธไชลด์คุมโลกจริงไหม? เปิดเส้นทางธนาคารเก่าแก่กับทฤษฎีสมคบคิดจิ๋นซีฮ่องเต้ตามหายาอมตะ แต่สิ่งที่ถูกทิ้งไว้ใต้สุสานกลับน่ากลัวกว่า5 สิทธิ์ฟรีของ "ประกันสังคม" ที่คนไทยจ่ายทุกเดือนแต่ไม่ค่อยรู้ว่าใช้ได้สกาลจักรา ศรีลังกา: ประตูสู่จักรวาล หรือสัญลักษณ์ที่ยังแปลไม่จบ?
Hot Topic ที่มีผู้ตอบล่าสุด
ทำไมซาอุดิอาระเบียไม่มีแม่น้ำ แต่เมืองใหญ่ยังมีน้ำใช้ทุกวันจังหวัดไหนซื้อหวยมากที่สุด คำตอบจากสถิติที่คนส่วนใหญ่มักเข้าใจผิดทำไมเว็บพนันถึงแยกเลขเรียงกับเลขตอง ทั้งที่ทุกเลขมีโอกาสเท่ากันข้าวเหนียวไทยไม่ได้กินแค่ในไทย! 5 ประเทศที่ซื้อข้าวเหนียวไทยมากที่สุดโรงเรียนรัฐบาลในไทยที่สอบเข้ายากที่สุด มีอัตราการแข่งขันสูงที่สุด
เกาะบูเวต์ ดินแดนภูเขาไฟน้ำแข็งที่โดดเดี่ยวที่สุดในโลกและสาบสูญไปจากแผนที่นานเกือบ 70 ปีเนปาล 500 ปี จากนครกลางหิมาลัย สู่ยุคราชวงศ์มัลละมันเทศสีม่วงกับมันเทศธรรมดา ต่างกันแค่สีหรือมีดีกว่าที่คิด?ทำไมเรียก 'ผ้าขาวม้า' แล้วคำนี้มาจากไหน? เจาะลึกประวัติศาสตร์ข้ามทวีปของผ้าสารพัดประโยชน์
ตั้งกระทู้ใหม่