مكانيك حركت ماهي ها
مكانيك حركت ماهي ها
مكانيك حركت ماهي ها
نويسنده: مهندس جعفر سپهري، زهراپريسا زارعي
ماهي چگونه حركت مي‌كند؟
بررسي و مطالعه مربوط به حركت و تعادل جانوران از ديدگاه مكانيكي داراي وجوه و مسائل مكانيكي مشتركي است كه در مورد انواع جانوران يكسان است. علاوه بر آن حركت و تعادل هريك از انواع جانوران از ويژگي‌هايي برخورداراست كه ويژه آن جانور به‌خصوص است.
از ديدگاه مكانيكي (پويشي) ماهي‌ها چگونه حركت مي‌كنند؟
نه تنها انواع گوناگون ماهي از مكانيزم (سازوكار)هاي گوناگون براي شنا يهره مي‌گيرند، بلكه حتي در يك ماهي خاص نيز مكانيزم‌هاي حركتي در آغاز حركت و در سرعت‌هاي گوناگون متفاوت است. از اين روست كه بيان فرضيه كلي مكانيكي توجيه‌پذير حركت ماهي دشوار است.
اما هدف تمامي اين مكانيزم‌ها و مانورها، ختثي نمودن نيروي مقاوم در برابر حركت روبه‌جلو، يا جهت دلخواه، و ايجاد شتاب مطلوب به بدن جانور است. نكته بسيار مهم در اين است كه اين جانور از شاره (سيال) پيرامون خود، براي ايجاد نيروي محركه كمك مي‌گيرد. بدون وجود شاره پيرامون جانور، حركت آن امكان‌پذير نيست. همانند هواپيما و زيردريايي و برخلاف راكت و موشك كه اندركنش گاز خارج شده به صورت پيشرانه (جت) به بدنه جسم است كه آن را مي‌راند و براي حركت نيازمند شاره‌اي پيرامون خويش نيست.
برخي از انواع ماهيان از حركات موجي تمام بدن خويش در ايجاد نيروي تكيه‌گاهي و محركه سود مي‌جويند و بعضي به كمك حركات باله‌ها و دم به اين هدف مي‌رسند.
در مكانيزم نوع نخست، حركت موجي تمام بدن همچون مارماهي، جركت موجي توسط ماهيچه‌هاي بدن جانور از سر ماهي آغاز شده به‌سوي دم انتشار مي‌يابد. مكانيزم نوع دوم، ايجاد نيروي مجركه به كمك باله و دم، انواع گوناگوني دارد. حركت ماهي به دو نوع حركت خمشي، درون دم حول محور عمود بر صفحه باله، و حركت پيچشي، درون دم حول محور واقع در صفحه باله، تقسيم مي‌شود. در بعضي ماهيان، اين دو مكانيزم به صورت تركيبي با يكديگر به كار مي‌روند.
ماهي در مكانيزم حركتي دم و باله‌ها با حركت نوساني باله‌ها و دم خود گردابه‌هايي ايجاد مي‌نمايد. از ديدگاه مكانيك شاره‌ها، اين گردابه‌ها كه در آب آرام ايجاد مي‌شوند، نمايشگر ميدان‌هاي سرعتي هستند كه بخشي از آب را در حول محورهايي به‌دوران در مي‌آورد.
نتيجه حركت آب نسبت به باله‌ها چنان است كه نيروي جلوبرنده بر بدن ماهي اثر كرده، جانور را پيش مي‌راند. ماهي با حركت باله‌ها و دم، آب را چنان جابه‌جا مي‌كند كه نتيجه آن اعمال نيروي واكنشي از سوي آب به بدن ماهي، در جهت موردنظر است.
نيروي محركه حركت ماهيان، از انرژي كششي كه در ماهيچه‌ها ايجاد مي‌شود تامين مي‌گردد. از ديدگاه مكانيكي، در حركت عادي، مقدار انرژي مفيد توليدي برابر است با حاصل‌ضرب سرعت ماهي در مقاومتي كه آب پيرامون سطوح جانبي بدن ماهي اعمال مي‌دارد. اين مقاومت تا حد بسيار زيادي بستگي به آن دارد كه جانور بتواند بدون ايجاد گردابه‌هاي غير ضروري در آب حركت نمايد. اين مقاومت بستگي به جهت حركت و شكل هندسي بدن ماهي دارد. توان ماهيچه به نيروي كششي ايجاد شده در آن و سرعت انقباض ماهيچه ارتباط دارد و اين توان براي مقدار خاصي از نيروي كششي و سرعت انقباض به بيشينه خود مي‌رسد. سرعت حركت بستگي به طول بدن، بسامد و ارتعاش دم ماهي دارد. هراندازه كه طول بدن ماهي بلندتر باشد، بيشينه بسامد حركت دم بيشتر شده و در نتيجه نسبت بيشينه سرعت به طول، با افزايش طول بدن كم مي‌شود. در نتيجه در سرعت‌هاي برابر 8 تا 10 برابر طول جانور در ثانيه، تنها براي 6 ثانيه ادامه مي‌يابد. سرعت‌هاي عادي (نيم‌متر‌در‌ثانيه) ماهيان كوچك (تا حدود 30 سانتي‌متر) براي مدت بيش از 20 ثانيه قابل تداوم هستند.
منبع: http://www.hupaa.com
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}