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在哺乳动物中发现了普遍的排尿法

作者:缑箸搜    发布时间:2017-08-21 07:23:33    

作者:Jacob Aron视频:数学揭示了哺乳动物排尿的秘密(图片来源:Francis Dean / REX)你再也不会以同样的方式看待Dumbo大象,牛,山羊和狗都需要大约21秒的时间才能清空它们的膀胱一个“排尿法则”现在解释了当你刚刚离开时发生的物理背后的物理学亚特兰大佐治亚理工学院的Patricia Yang及其同事使用高速视频来研究流体和动物如何相互作用;他们之前曾调查过狗是如何摇晃干燥的在当地动物园拍摄时,他们注意到各种大小的动物,无论是男性还是女性,都花了相同的时间来清空它们的膀胱该团队拍摄了老鼠,狗,山羊,奶牛和大象的小便,并从YouTube上收集了其他人放松自己的镜头结合质量,膀胱压力和尿道大小的数据,他们能够创建泌尿系统的数学模型,以显示为什么哺乳动物需要同时排空膀胱,尽管膀胱大小不同以前的模型只考虑了膀胱压力的影响,但尿道的长度也很重要 “大多数研究都是针对比人类更小的人类或动物,”杨说在这些物种中,重力的影响可以忽略不计大象的情况并非如此,其尿道尺寸与家用管相当:直径约10厘米,长约1米在这种情况下,尺寸很重要,因为这意味着尿液有时间达到更高的速度这意味着当它沿着管道移动时,尿液加速并且其流速上升,导致大象的大膀胱在与小动物相似的时间内被清空像狗和山羊这样的中型动物的尿道较短,所以吸引的重力较小:它们的流速较慢此外,它们还有较小的气囊这两种效果的结果是它们在与大象大致相同的时间内清空它们的膀胱根据团队的模型,动物的大小确实对排尿时间产生影响 - 但只是非常轻微他们的排尿法则说,哺乳动物清空膀胱的时间与动物体重增加到六分之一成正比,这意味着即使非常大的质量变化对时间影响也很小这种扩展有限制重力只对非常小的哺乳动物(如老鼠和蝙蝠)的排尿起到很小的作用,这些哺乳动物在一秒钟内排尿相反,粘度和表面张力占主导地位,这就解释了为什么它们的尿液以单个液滴的形式释放,而不是在大型哺乳动物中看到的连续喷射该团队将在下个月在宾夕法尼亚州匹兹堡举行的美国物理学会流体动力学会会议上展示结果杨希望排尿法可能有助于诊断大象和其他大型哺乳动物的泌尿问题她说,它甚至可能激发水塔的新设计,水塔还利用重力抽水期刊参考:

 

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