物理学が説明：哺乳類はおしっこするのに同じ時間がかかる

牛や象がおしっこをするのにどれくらい時間がかかるかを立ち止まって計ったことがありますか?米国のジョージア工科大学の科学者グループは、動物の排尿を観察するという奇妙な使命を帯びて、首都アトランタの動物園に行きました。

このアイデアはまさに、それぞれの動物がおしっこをするのにどれくらいの時間がかかるかを調べることでした。そして学者たちが驚いたことに、その答えは次のとおりでした。その動物が哺乳類であれば、その大きさに関係なく、おしっこにかかる時間は同じです。21秒。

この特性は、数式、物理的、数学的裏付けを備えた「おしっこの法則」として知られるようになりました。以下のビデオはこれらの調査結果を示しており、詳細をよりよく理解できるように説明します。

そして違いは何ですか？

動物のおしっこにはどのような変化があるのでしょうか？ラットはスポイト式でおしっこをします。ヤギはジェット式に排尿します。牛はより強い圧力をかけてオシッコを放出しますが、これは流れるものとして分類されます。ゾウでも同じことが起こります。

物理学は、異なる方法で、異なる質量の動物で、非常に異なる量を空にするのになぜ同じ時間がかかるのかを説明するために登場します。さらに、尿道の長さを考慮する必要があります。大型動物では尿道が長くなり、かかる重力が大きくなります。これが、ゾウ、ヤギ、ウシが飛沫の中でオシッコをしない理由です。

分析の結果、尿道は泌尿器系全体の補強装置として機能し、損傷を受けることなく拡張できることが明らかになりました。これがなぜ役立つのかと考える前に、この研究が動物の泌尿器系の問題の診断と解決に役立つことを知っておいてください。結局のところ、科学に関してはどんな小さな発見も重要なのです。

計算

以下のビデオでこれらのプレゼンテーションをご覧ください。彼は、たとえ理解できなくても、それが何を指すのか理解できる、いくつかのクレイジーな公式を使っておしっこの法則を実証しています。さまざまな動物のおしっこの比較の 1 つは、異なるサイズの半径の尿道内の流れがどのようなものであるかを示しています (1 分 36 秒)。

尿道の流量とサイズの変化は、異なるサイズの動物に影響を与え、同じおしっこ時間をかけても膀胱の質量と容積が異なります (分グラフ 1:50)。物理的に言えば、これは膀胱の容積、膀胱が調整される圧力、および慣性を含む方程式に相当します (分 2:14)。流れの計算、動物の質量、および物理の教師が完全にマスターする可能性のあるその他のバリエーションは言うまでもありません。