مكانيك حركت ماهي ها

بيشتر جانداران اين توانايي را دارند كه انواع مانورهاي حركتي را انجام دهند و همچنين مي‌توانند بخشي و يا همه بدن خود را در وضعيت خاص تعادلي نگهدارند. حركت و تعادل جانداران يك مسئله مهم مكانيكي است. جانداران دستگاه‌ها و ماشين‌هايي هستند كه به كمك نيروهايي به حركت درمي‌آيند و كار را انجام مي‌دهند و ساختمان‌هايي هستند كه تحت اثر نيروهاي وارده در حالت تعادل قرار مي‌گيرند. هر كدام از انواع جانوران داراي اعضاء و دستگاه‌هايي هستند كه حركت و تعادل آنها را امكان‌پذير
يکشنبه، 4 اسفند 1387
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
مكانيك حركت ماهي ها
مكانيك حركت ماهي ها
مكانيك حركت ماهي ها

نويسنده: مهندس جعفر سپهري، زهراپريسا زارعي

ماهي چگونه حركت مي‌كند؟

بيشتر جانداران اين توانايي را دارند كه انواع مانورهاي حركتي را انجام دهند و همچنين مي‌توانند بخشي و يا همه بدن خود را در وضعيت خاص تعادلي نگهدارند. حركت و تعادل جانداران يك مسئله مهم مكانيكي است. جانداران دستگاه‌ها و ماشين‌هايي هستند كه به كمك نيروهايي به حركت درمي‌آيند و كار را انجام مي‌دهند و ساختمان‌هايي هستند كه تحت اثر نيروهاي وارده در حالت تعادل قرار مي‌گيرند. هر كدام از انواع جانوران داراي اعضاء و دستگاه‌هايي هستند كه حركت و تعادل آنها را امكان‌پذير مي‌سازد. براي نمونه جانوران زميني مانند انسان و چهارپايان به كمك سيستم استخوان‌بندي و ماهيچه‌هاتوانايي انجام حركات گوناگوني بر روي زمين را دارند. جانداران دريايي مانند ماهي‌ها و نهنگ‌ها داراي اعضايي مانند باله‌ها هستند و شكل عمومي آنها طوري است كه براي شرايط دريايي و حركت در آن مناسبت تمام دارد. در كل مي‌توان چنين گفت كه فرم ساختماني و عملكرد هريك از انواع جانوران با شرايط محيطي آن جانور هماهنگي دارد و به عبارت مهندسي، جانوران ماشين‌هايي هستند كه در طبيعت براي شرايط خاص محيطي خود و نيازهاي حياتي وابسته به آن طراحي و ساخته شده‌اند. همچنين رديابي انواع جانوران در طي دوران گذشته اين نتيجه را بدست داده است كه از ديدگاه تكاملي نيز تغييرات فرمي جانوران در طول زمان همواره در جهتي صورت گرفته است كه كارآيي مكانيكي آنها را به عنوان يك كاشين كامل افزايش بدهد.
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؟

ماهيان، برحسب شكل، اندازه و چگونگي حركت داراي انواع گوناگوني هستند. انواع گوناگون ماهي براي حركت رو به جلو و انجام مانورهاي حركتي از بخشي و يا تمام بدن خود سود مي‌جويند. اندام محركه در ماهي‌ها داراي حركت نوساني است. به كمك همين حركت نوساني است كه نيروي جلوبرنده ماهي تامين مي‌شود. علاوه بر آن، ماهي‌ها داراي پرده‌هاي غضروفي به‌نام باله هستند كه تعداد و اندازه آنها در ماهيان گوناگون متفاوت است. گذشته از آن، داراي دم‌هاي ارتجاعي و نيرومندي هستند. ماهي‌ها از باله‌ها، دم و يا تمامي بدن براي انجام حركت در آب سود مي‌جويند. براي نمونه حركت مارماهي‌ها به‌كمك امواجي كه در طول بدن آنها انتشار مي‌يابد انجام مي‌شود، ماهي قزل‌آلا از حركات نوساني باله‌ها براي حركت خويش كمك مي‌گيرد. در اره‌ماهي، باله به صورت نواري طويل در طول بدن قرار گرفته و حركت موجي اين باله به ماهي توانايي حركت به پس‌و‌پيش را مي‌دهد.
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


تبلیغات در راسخون
نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
خانه حضرت زهر(س) در قرآن و  الگوی خانه ای معنوی باتوجه به آیات 36 و 37 سوره نور
خانه حضرت زهر(س) در قرآن و الگوی خانه ای معنوی باتوجه به آیات 36 و 37 سوره نور
علت زرد شدن سنگ نما چیست؟ تشخیص منشا تغییر رنگ و نکات انتخاب سنگ
علت زرد شدن سنگ نما چیست؟ تشخیص منشا تغییر رنگ و نکات انتخاب سنگ
چه غذاهایی باعث فلج تنفسی و مرگ می شوند؟
چه غذاهایی باعث فلج تنفسی و مرگ می شوند؟
بهترین ساعت مچی مردانه؛ معرفی برندهای برتر با قیمت مناسب
بهترین ساعت مچی مردانه؛ معرفی برندهای برتر با قیمت مناسب
لاریجانی: راهبردهای جدید رهبر انقلاب ایران را به موضع تهاجمی رسانده است + فیلم
play_arrow
لاریجانی: راهبردهای جدید رهبر انقلاب ایران را به موضع تهاجمی رسانده است + فیلم
پرتاب ۳ امتیازی لوکا دانچیچ از زمین خودی + فیلم
play_arrow
پرتاب ۳ امتیازی لوکا دانچیچ از زمین خودی + فیلم
دانشمندان ژاپنی ماده‌ای جامد ساخته‌اند که از هوا هم سبک‌تر است + فیلم
play_arrow
دانشمندان ژاپنی ماده‌ای جامد ساخته‌اند که از هوا هم سبک‌تر است + فیلم
برنی سندرز: دموکرات ها باید با قطع بودجه، جنگ با ایران را متوقف کنند + فیلم
play_arrow
برنی سندرز: دموکرات ها باید با قطع بودجه، جنگ با ایران را متوقف کنند + فیلم
خودروی برقی BYD از مرز سرعت ۵۰۰ کیلومتر بر ساعت عبور کرد + فیلم
play_arrow
خودروی برقی BYD از مرز سرعت ۵۰۰ کیلومتر بر ساعت عبور کرد + فیلم
تکنیک مأمور برق در ونزوئلا برای خاموش کردن ترانسفورماتور آتش‌گرفته؛ استفاده از ۳ نوشابه خانواده + فیلم
play_arrow
تکنیک مأمور برق در ونزوئلا برای خاموش کردن ترانسفورماتور آتش‌گرفته؛ استفاده از ۳ نوشابه خانواده + فیلم
نمایی از کابین خلبان به هنگام فرود هواپیما در هوای بارانی تهران + فیلم
play_arrow
نمایی از کابین خلبان به هنگام فرود هواپیما در هوای بارانی تهران + فیلم
هت‌تریک دنیس اکرت در لیگ بلژیک + فیلم
play_arrow
هت‌تریک دنیس اکرت در لیگ بلژیک + فیلم
سردار محبی: جهان باید ایران را به‌عنوان یک ابرقدرت به رسمیت بشناسد + فیلم
play_arrow
سردار محبی: جهان باید ایران را به‌عنوان یک ابرقدرت به رسمیت بشناسد + فیلم
واکنش ترامپ به سوال یک خبرنگار درباره حمله شب گذشته آمریکا به ایران: نمی‌خواهم صحبت کنم؛ حملات محدود ادامه دارد + فیلم
play_arrow
واکنش ترامپ به سوال یک خبرنگار درباره حمله شب گذشته آمریکا به ایران: نمی‌خواهم صحبت کنم؛ حملات محدود ادامه دارد + فیلم
کشتی گرفتن دو گوریل در باغ‌وحش + فیلم
play_arrow
کشتی گرفتن دو گوریل در باغ‌وحش + فیلم