Физики разрешили одну из загадок, связанных с пингвинами.

Пингвины довольно долго высиживают яйца, у большинства видов этот срок достигает 2 месяцев, а у отдельных видов - 100 дней. Причём от высиживания пингвин не отлучается ни на минуту. Понятное дело, он не может ни поесть без посторонней помощи, ни нормально сходить в туалет, поэтому высиживающего яйца пингвина кормит партнёр (впрочем, не всегда), а вместо похода в туалет пингвин просто выстреливает фекалиями на расстояние около 40 см.

Последний процесс и стал объектом пристального внимания учёных.

В 2003 году учёные установили, что для стрельбы фекалиями пингвин развивает 10-60 кпа ректального давления, в зависимости от вязкости кала и размера клоаки. Но эта работа использовала модель течения Хагена - пуазейля, которая учитывала только горизонтальный полёт струи кала по воздуху. Это слишком упрощённая модель, не дающая ответов на самые важные вопросы, поэтому японские учёные решили дополнить её.

Во-первых, они приняли во внимание то, что гнёзда у пингвинов обычно представляют собой возвышенность около 1, 1 м. если клоака установлена под углом 21\xB0 к горизонту, это даёт 1, 03 м расстояния фекального выстрела, а при максимальной высоте гнезда в 2 м радиус поражения увеличивается до 1, 34 м.

Во-вторых, учёные сделали поправки на сопротивление воздуха, использовав W - функцию ламберта. Поправки, впрочем, не сократили ощутимо дальность полёта фекалий.

В-третьих, авторы более точно оценили ректальное давление с помощью уравнения Бернулли и учёта движения фекалий по кишечнику в гравитационном поле. Второй фактор значительно снижает требуемое для выстрела давление - с 4, 6 кпа до 2, 3 кпа при тех же параметрах. Но при прохождении кишечника поток фекалий получает дополнительное давление, так что итоговое ректальное давление оказалось в 1, 4 раз выше. Лишь в том случае, если бы человек мог развивать такое же давление, он мог бы стрелять струями кала на расстояние до 3 м.