Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Гидродинамическое сопротивление и скорости плавания


  • 3-01-2013, 07:17
  • | Views: 853


Гидродинамическое сопротивление и скорости плавания

Гидродинамическое сопротивление и скорости плавания

Рассмотрение картины обтекания нектеров, строения и работы нектонных движителей и развития формы тела у нектеров в филогенезе и онтогенезе позволяет придти к определенным выводам относительно содержания зависимости Vm = f(La) у плавающих животных.

Шулейкин (Шулейкин, Лукьянова и Стась, 1937, 1939; Шулейкин, 1953, 1965, 1966) отметил, что с увеличением длины водных животных максимальная доступная для них скорость движения увеличивается, поскольку сопротивление движению растет пропорционально квадрату линейных размеров животного, а объем тела и, следовательно, масса мышечной ткани — пропорционально их кубу. Имея во всем громадном диапазоне длины Ьа > 1,5 м только одну экспериментальную точку (для кита сейвала), Шулейкин, на основании выполненных им теоретических расчетов пришел к выводу, что эта зависимость справедлива для водных животных любой величины, «от исполинских китов и до одноклеточных организмов» (Шулейкин, 1953, стр. 898). В действительности же, как показывают наши исследования, основанные на использовании массового и достаточно разнообразного экспериментального материала, относящегося к различным группам нектеров (табл. 6, 7, 13 и материалы работы: Парин, 1971в), эта зависимость справедлива лишь при условии Ьа < 450 см, тогда как в случае La 450 см меняется на обратную, т. е. в этом диапазоне с увеличением длины животных наблюдается уже не увеличение, а уменьшение доступной для них максимальной скорости (Vm) движения.

Из изложенного следует, что единая универсальная зависимость Vm — / (L), удовлетворительная для всех нектеров, в принципе не может быть найдена. Предложенная Шулейкиным (1968) формула, согласно которой для рыб и китообразных, имеющих длину более 150 СМ, Тумаке —-= 125 L'/3 см/сек, в действительности не может быть использована для определения максимальной скорости движения этих животных даже в диапазоне La С 450 см, поскольку она совершенно не учитывает эколо-го-морфологической специфики животных. Так, по формуле Шулейкина при длине 150 см максимальная скорость плавания животных составляет 668 см/сек, тогда как в действительности при этой длине Thunnus albacora развивает скорость 2070 см!сек (Walters, Fierstine, 1964), Acan-thocybium solandri — 2140 см!сек (Walters, Fierstine, 1964), a Acipenser giildenstadti colchicus — 300 см!сек (табл. 6). При длине 300 см согласно той же формуле максимальная скорость плавания составляет 836 см/сек, в то время как при этой длине Thunnus thynnus развивает скорость 2500 см!сек (Nursall, 1962), Xiphias gladius — 3610 см/сек (Nursall, 1962), а скорость плавания Physeter catodon при длине 18 м не превышает 600 см/сек (Томилин, 1962а). Умножать число таких примеров нет смысла; невозможность определения максимальной скорости плавания животного только на основании данных о его длине для каждого биолога достаточно очевидна.

Применительно к отдельным видам рыб, в пределах диапазона La < < 450 см, Бейнбридж (Bainbridge, 1960, 1961) нашел, что максимальная скорость Vm, доступная для рыбы, пропорциональна ее длине L«, причем а в разных случаях составляет от 0,65 до 1,09. Для океанической сельди, например, Vm = 7,6 L0-94 (Blaxter and Dickson, 1959).

Если абсолютная максимальная скорость движения (Vm) в диапазоне длины La < 450 см с увеличением размеров животных увеличивается, то относительная максимальная скорость (Fr), выраженная в числе абсолютных длин (La) тела, проходимых за секунду, уменьшается, что, в частности, показано (Сабуренков, 1966) для рыб. Из исследованных нами видов наиболее высокую относительную скорость движения имеют наиболее мелкие нектеры — летучие рыбы (Vr до 130 La/сек), некоторые очень подвижные Poeciliidae (VT до 24 La/сек) и пелагические мальки кефалей длиною 3,0—4,0 см (Vr до 34 La/сек), а наиболее низкую — крупные рыбы, в частности Huso huso (Fr = 2La/сек), и киты (Fr < С 1 La/сек) (табл. 6).




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Увеличение линейных размеров


    Функции плавников как рулей


    Увеличение поворотливости нектеров


    Увеличение маневренности нектеров


    Планктонектон

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры