Так как у водоплавающих специфическое движение связывается с определенной формой хвоста, ученые предполагают, что существуют наиболее выгодные сочетания формы и образа движения. В качестве модельных объектов многие исследователи выбирают представителей китообразных: все благодаря их высокой скорости, эффективности движения и маневренности. Эти качества достигаются за счет циркуляционных сил: животные двигают хвостовыми плавниками, и они изгибаются для лучшего отталкивания от воды.
Более подробное изучение поведения хвоста позволило ученым обнаружить зависимость между формой плавника и кинематикой хвоста — то, как он изгибается и на какую длину поднимается.
Фатма Аянджик со своими коллегами из Университета Лехай и Вест-Честерского университета изучили, как изменения формы и кинематики самоходного хвоста китообразного влияют на его движение в целом. Они выбрали пять модельных хвостовых плавников представителей китообразных: белухи (Delphinapterus leucas), афалины (Tursiops truncatus), косатки (Orcinus orca), большелобого продельфина (Stenella plagiodon) и малой косатки (Pseudorca crassidens).
Фотографии реальных плавников китообразных из коллекции тематического парка SeaWorld (слева направо): белуха, афалина, косатка, большелобый продельфин и малая косатка.
Ученые создали 25 моделей движения, перебрав пары образа движения и формы плавника. Они пришли к выводу, что большелобый продельфин имеет самые высокие коэффициенты тяги и мощности. Его хвост, однако, — самый большой, тяжелый и наименее гибкий, из-за чего ему приходится тратить больше энергии на его подъем. Наблюдая рост необходимого для максимальной эффективности относительного подъема хвоста при уменьшении отношения ширины хвоста к длине, авторы делают вывод о связи между кинематикой хвоста и формой плавника в точке максимальной эффективности. Однако в остальной области эффективности этой связи не наблюдается и всегда существует какой-то тип движения и форма плавника, которые выигрывают остальные при прочих равных.
Среди всех 25 пар форма-кинематика наиболее эффективным оказался хвост малой косатки с кинематикой белухи. При рассмотрении собственных кинематик и форм самым эффективным пловцом признается малая косатка, а самым быстрым китообразным из выбранных получился большелобый продельфин. Законы масштабирования выявили, что источником мощности и тяги являются не только циркуляторные силы, но и силы добавленной массы, действующие на хвостовой плавник. Таким образом, ученые подтвердили, что в случае условия максимальности эффективности форма и кинематика хвоста действительно зависят друг от друга. В будущем это может сделать движение подводных механизмов более эффективным.
Как сообщал «Вокруг Света. Украина», ученые нашли новый вид косаток. Киты обитают в Южном океане у берегов Чили.
По материалам Nplus1
Читайте также:
Плавание с косатками в Норвегии: личный опыт
В прибрежные воды США заплыла редкая белая косатка
У побережья ОАЭ впервые за 10 лет замечены косатки
Туристическое страхование часто воспринимается как дополнительная трата средств, которой можно избежать. Однако, это ошибочное представление,…
Открытие учетной записи на игровой площадке обычно вознаграждается подарком. Иногда клиенту для этого достаточно завести…
В мире виноделия существует напиток, который завоевал сердца многих гурманов своим уникальным вкусом и ароматом.…
Рынок азартных развлечений в Украине активно развивается, что заметно по регулярному пополнению списка легальных онлайн-казино.…
Туризм ради игры становится всё более популярным среди путешественников по всему миру. Казино уже давно…
Рассказываем о бонусах Vbet. Мы расскажем о разных видах поощрений - как стандартных для всех…