211service.com
Lot ryb
Łucznik znany jest ze swojej niewidzialnej zdolności do plucia strumieniem wody na niczego niepodejrzewające robaki, zrzucając je z nawisających liści do wody poniżej. Jednak po zestrzeleniu owada staje się to uczciwą grą dla każdego przechodzącego drapieżnika. Ale tak się składa, że ryba może również wyskoczyć z wody z niemal bezruchu, aby złapać bębniącego owada w powietrzu, upewniając się, że żaden inny konkurent nie ukradnie jej zdobyczy.
Inżynierowie MIT szczegółowo opisali hydrodynamikę rakietowych skoków łuczników w Journal of Experimental Biology . Współautorami są Anna Shih, SM ’10, Leah Mendelson, SM ’13, PhD ’17 oraz Alexandra Techet, SM ’98, PhD ’01, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej.
Po wytrenowaniu pięciu małych ryb łuczników, aby niezawodnie skakały po pożywienie, naukowcy umieścili je w zbiorniku z wodą z cząsteczkami poliamidu – maleńkimi koralikami niewidocznymi gołym okiem. Laser umieszczony pod zbiornikiem oświetlał kulki światłem podczerwonym; Szybka kamera rejestrowała ruch kulek, a tym samym kierunek i prędkość wszelkich wirów wytwarzanych w wodzie.
Następnie zespół zawiesił kawałki liofilizowanych krewetek nad zbiornikiem na wysokości od jednej czwartej do ponad dwukrotnej długości ciała ryby. Kamera zarejestrowała 98 sekwencji skoków, średnio około 16 do 24 skoków na rybę.
Kadr po klatce zespół przeanalizował ruchy każdej ryby podczas skoku, a także kierunek i prędkość cząstek przemieszczanych przez ruchy ryb i zidentyfikował trzy ogólne fazy skoków: zawis, wytwarzanie ciągu i szybowanie.
Naprzemiennie machając płetwami piersiowymi i ogonową, ryba może unosić się w miejscu tuż pod powierzchnią wody, szukając zdobyczy. Następnie unosi płetwy piersiowe i brzuszne, jednocześnie uderzając ogonem, aż wytworzy wystarczającą siłę ciągu, aby wyskoczyć z wody. Gdy ryba przebije się przez wodę i wzbije w powietrze, sunie w kierunku przynęty bez dalszego ciągu.
Co ciekawe, ryby były w stanie wystrzelić się na wysokość 2,5 razy większą od ich długości ciała. Średnio maksymalne prędkości podczas każdego biegu wahały się od 0,6 do 1,7 metra na sekundę do kwadratu.
Rekord [olimpijski] na 100 metrów stylem dowolnym wynosi nieco poniżej 50 sekund, czyli dwa metry na sekundę, mówi Mendelson. Więc te ryby są prawie tak szybkie, jak pływak olimpijski, ale w rzeczywistości poruszają się w górę, a nie poziomo.