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趣说空泡(8):为什么海豚不能游太快?

已有 6347 次阅读 2011-3-11 00:22 |个人分类:趣说空泡|系统分类:科普集锦|关键词:海豚,空化| 海豚, 空化

注:本文为作者原创,如需转载,请注明出处。http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=352862&do=blog&quickforward=1&id=420975

为什么海豚不能游太快?

张宇宁

英国华威大学工程系

 

海豚是天生的游泳健将,但海豚游泳的速度最高不会超过54公里每小时,是什么因素限制了海豚的速度呢?以色列的科学家通过对几种海洋生物的计算发现,实际上真正限制海豚游泳速度的因素竟然是在海豚尾部由于空化产生的疼痛感。

 

一般来讲限制海洋生物速度的因素有三个:第一,肌肉的强壮度;第二,尾部的摆动频率;第三,尾部产生的空化。与很多鱼类,比如金枪鱼不同,海豚的尾部有很多的神经末梢,因此能感知疼痛。当海豚游的速度过快,在海豚的尾部就会产生空泡,即空化,空泡产生之后会发生破裂,其破坏力非常的惊人,甚至能在金属板上产生小孔。因此即使海豚的肌肉足够强壮,摆动的频率足够快,但由于空化效应的存在,海豚的速度终将受到限制。当海豚在深水处游泳时,空化效应由于压力的升高会减弱,相对于海洋表面来讲,海豚可以游的更快。金枪鱼的尾部是由骨头组成的,无神经末梢,所以无法感知疼痛。但是当金枪鱼的速度过快时,在鳍和尾部的空泡溃灭会导致失速(推进力突然减小),并且空化效应会对金枪鱼造成损伤,所以最终金枪鱼的速度也因空化效应的存在受到限制。

 

2011310日于考文垂


延伸阅读



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