このサイトは学部では早稲田で物理を, 修士では東大で数学を専攻し, 今も非アカデミックの立場で数学や物理と向き合っている一市民の奮闘の記録です. 運営者情報および運営理念についてはこちらをご覧ください.

中高の数学の復習から専門的な数学・物理までいろいろな情報を発信しています.
中高数学に関しては自然を再現しようや役に立つ中高数学 中高数学お散歩コース
大学数学に関しては現代数学観光ツアーなどの無料の通信講座があります.
その他にも無料の通信講座はこちらのページにまとまっています.
ご興味のある方はぜひお気軽にご登録ください!

記事はこれ.
そして元の論文はこれ.

そもそもこの発想がなかった.
自分の発想力の貧困さに泣けてくる.

これ, どんな分野にあたるのだろうと思ったが,
『HighWire Press-hosted articles citing this article』の
文献や引用文献見る限り,
J. Exp. Biol. や Integr. Comp. Biol. だし,
実験生物学 (？) とか計算生物学 (？) か.

蚊にとって雨粒は自分の体と比べて最大で50倍も大きな物体であり、雨に打たれることは、人間であれば大型バスにはね飛ばされるほどの衝撃に相当します。 ではなぜ、「バスが次々と降ってくる」状況下でも蚊は死ぬことがないのかについて、アメリカの研究者が実験で明らかにしています。

きちんと実験やっているのか.

蚊が雨の中を飛行する場合、25秒に1回の割合で雨粒にぶつかる可能性があります。自分の体積の50倍もの雨粒が秒速9メートル(時速32.4キロメート ル)でぶつかるという状況は、人間が大型バスにはね飛ばされることに相当するため、その中に身を置けば数分ともたずに死んでしまうのが当たり前の危険が雨 にはあるというわけです。

確かになかなか衝撃的なデータではある.

しかし、昆虫は羽に細かな毛があり、水をはじく性質(疎水性)の体を持っています。

このため水が直撃してもまとわりつくことなくはじかれます。

低速度の水滴なら……

水滴は、単にはじき飛ばされます。

本当か, という感じがある.
実験というか動画もあるのでまあそうなのだろうが.
きちんと元の文献読んでいないのだが,
低速度というのはどのくらいなのだろう.

雨の中では2つのタイプの衝突があります。

一つは水滴が当たるときに昆虫が回転するタイプの衝突。

もう一つは、昆虫を下方向に落下させるタイプの衝突。

いずれのタイプの衝突にもかかわらず、蚊は素早く体勢を取り戻して飛行を続けることが可能です。

力学の基礎だが, こういう剛体系の話,
勉強不足で本当によくわからない.

しかし、体重の軽い蚊の場合、衝撃によって運動量はほとんど伝わりません。

この辺がよくわからない.

これは衝突時の速度変化を計算する簡単なモデル。水滴の質量(m1)に対して蚊の質量(m2)があまりにも小さいときは、衝突後、一体になっている状態での速度変化は無視できるほどのレベルになるはず。

論文読めばわかるのだろうが,
ここで後者の【一体になっている状態での速度変化】,
水滴と蚊のどちらを指しているのかわからない.

あまりにも軽い物体には接触しているときに大きな力は伝わらず、水滴が変形することもありません。

これもそう.
どちらに大きな力が伝わらないのか,
両方なのかとかよくわからないし,
その影響もぱっと直観でわからない.

そして、蚊を含む昆虫は外骨格を持っているので水滴の衝突によっても体が変形せずに数十ミリ秒という短い時間で水滴から逃れています。

外骨格の強度と水滴が伝える衝撃について詳しく調べたくなる.
あと数十 ms というのが蚊から見て短い時間なのかどうかよくわからない.

大きな運動量の変化を受けずに短い時間で水滴をやりすごすことで、蚊は雨の中でも飛べるというわけです。

速度変化といったり運動量の変化といったり,
どちらかに統一してほしい.

こういう適当な日本語の文章を見ると,
やはり原論文読むしかないのかと途方に暮れる.
ある種のビジネスチャンスはあるのだろうとも▼思う

中高の数学の復習から専門的な数学・物理までいろいろな情報を発信しています.
中高数学に関しては自然を再現しようや役に立つ中高数学 中高数学お散歩コース
大学数学に関しては現代数学観光ツアーなどの無料の通信講座があります.
その他にも無料の通信講座はこちらのページにまとまっています.
ご興味のある方はぜひお気軽にご登録ください!