中文名:水中移動
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後設資料
- 資料識別：
- 系統編碼:0b00000181dabfb6
- 資料類型：
- 紀錄類別:動物學習資源
- 著作者：
- 作者:黃文山
- 主題與關鍵字：
- 主題:動物
- 描述：
- 簡介: 水中行進與陸上行進有兩個重要的不同點，而且兩者都反應出水的物理性質。水的密度大而且有附著力，這些特性同時提高且減損水中行進的效率。相對於空氣，水提供了更多的支撐來反抗重力，而且它的密度能夠顯現出實質的推進反作用力。然而，它也很重，不容易移動，而且不容易穿透它，需要的是很大的力量才能在水中移動。在水中行進的物理現象是非常複雜的，隨著速度與溫度在改變。我們將更進一步探討這些問題，並且確認真實的複雜情況到底是如何。 游泳狀態中的脊椎可以很方便地被區分為波動的與擺動的推進器。波動的推進器隨著身體的動作來產生波動，而擺動的推進器則利用四肢或鰭前後擺動。 所有在水裡游泳的動物都會遭遇到抗力，因為水有黏著性。這個抗力就是我們所知道的曳力，曳力有幾種來源。對於爬蟲類來說，最重要的曳力是表面曳力，它來自於通過通過身體的滑動水層。事實上，這層薄薄的水層就是邊界層，它會非常有效率地附著在身體上，我們可以這樣想，水層以一種隨著移動的身體所增加的距離而減少的速率被拖曳著。當移動的水層很流暢地滑過彼此，我們稱這個情況叫作穩流；當它們互相混雜交錯時，我們稱之為紊流。表面曳力在動物的整個表面都會發生作用，但它是可以被修正的，藉著改變表面結構來改善保留力或藉著改變四肢或身體通過水的時候的特性。當然，較大的表面產生較多的表面曳力。 升力是另一種流體力學的力量，當某種形狀物體穿過水的時候，這種力量就會產生。一個較薄的結構以某種角度穿過水的時候，較可能將流體分開，如此水便會比較快速地通過一邊。可以藉著彎曲整個結構讓其中一邊凸起，來讓這個效果更加明顯。結果就是把結構移動到凸面的壓力差異。這個動作的力量以垂直角度往表面曳力作用便定義為升力（這個名詞來自空氣動力學，在此領域中，也是以同樣的原則來應用）。因此，升力的方向便會參考界定於曳力方向，而後者就由動作的方向來決定。一個能產生升力的物體是水翼船（或說螺旋槳葉片）。動作方向相對應的角度便是著手的角度，而彎曲率就是它的弧度。一艘在水面上垂直移動的水翼船所產生的升力是往前而不是向上的。這些特性是很重要的，因為雖然所有在流體中的動作都會產生曳力，但不是所有的動作都會產生升力。然而，一個缺少像水翼船特質的物體能產生往後的加速度給水，得到往前的反作用力，進而藉此產生推力。 利用側向波動的水中行進方式是許多水生爬蟲類的特質。波動式的游泳與陸地上的波動方式在二個相關的方法上有所不同。第一，將水往後推的身上每一點會產生一些推進力和失去水的側向位移的力量。第二，動物的整個表面都會產生曳力。爬蟲類會利用牠們側向擠壓的尾巴擺動來游泳，例如海鬣蜥，一種加拉巴哥群島的大型蜥蜴。 振動的推進力牽涉到成對的外肢的使用，而不是主軸骨骼，也許也牽涉到曳力基礎或升力基礎的機制。振動的推進力是屬於不能使用脊柱側向彎曲的世系專屬的特色。
- 出版者：
- 數位化執行單位:國立自然科學博物館（http://www.nmns.edu.tw/）
- 來源：
- 數位化單位:國立自然科學博物館動物學組爬蟲類
- 管理權：
- 典藏單位:國立自然科學博物館
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- 鍾舜丞
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