游泳健將

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生活在水中的魚類和獸類,都有一套游泳本領,有的還有潛水習性。 首先是它們有一個非常適應水的環境的流線體型,向前游進時阻力小,敏捷靈活。 現在人們已經仿效海豚皮膚的構造,製成了海豚衣,可以大大減少在水中活動的阻力。

生活在水中的魚類和獸類,都有一套游泳本領,有的還有潛水習性。海豚就是一類游泳速度最快的哺乳動物,每小時可達七十公里,它能把每小時六十公里航速的現代核潛艇拋在後頭,它在短距離的衝刺中,每秒竟能達到三十五米的高速。

一般來說,在水中游泳和航行,比在陸地奔跑要困難得多。因為水的密度要比空氣的密度大七、八百倍。

魚類,尤其是海豚為什麼能在水中快速游泳呢?

首先是它們有一個非常適應水的環境的流線體型,向前游進時阻力小,敏捷靈活。儘管這樣,它們同水流的表面,仍然發生摩擦。尤其是快速前進時,接觸物體表面的水流,就因受到力的作用而產生象漩渦狀紊亂的流叫紊流,也叫湍流,從而增加了前進的阻力。

可是游泳冠軍海豚的身體卻有一種特殊的構造。它除了有一個非常好的流線體型、強有力的肌肉系統和推進效率很高的尾鰭以外,最主要的是它的皮膚具有特殊的結構,即有所謂“彈性表皮”,能消除紊流。海豚的皮膚,外層是表皮,內層是真皮。表皮光滑柔軟,有彈性,不吸水,能隨著身體周圍的水壓力的變化作上下運動,所以,實際上表皮是一層對壓力很敏感的膜,對不均等的壓力起著緩衝作用,隨著紊流作波浪式運動,。把紊流變成和身體表面平行的層流,從而減少了水的摩擦阻力。真皮是海綿狀結構,其中有很多突起,突起之間充滿液體,在機能上好象許多充滿液體的細管,在皮膚感受到紊流壓力變化時,這些液體能隨著壓力的變化流出或流入細管,使皮膚作上下收縮或擴張,這就吸收了紊流的一部分能量,從而消除了身體表面某些部分的紊流。現在人們已經仿效海豚皮膚的構造,製成了海豚衣,可以大大減少在水中活動的阻力。製成的人造海豚皮,貼在各種潛水裝置上作試驗,發現紊流減少了百分之五十,這種皮膚不僅能用於水中的艦船,也可以用於飛機。

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抹香鯨

還有些水生動物,也具有潛水習性。但一般的潛水哺乳動物,如海豹、海象等,最多只能潛到三十至四十米深的海水裡去,潛水的時間也很短。而抹香鯨的潛水本領與眾不同,它能潛到二千二百米的深層海底,呆九十分鐘不需要到水面換氣。由於鯨的肌肉中能大量儲備氧氣、血液多貯氧能力強、心博變慢減少氧氣消耗,所以鯨在長時間潛水仍能得到氧氣供應。此外,鯨能從深水水底驟然浮出而不會得潛水病(又叫減壓病),這是因為鯨在深水處肺泡中已停止氣體交換,氮氣不會溶解到血液里形成氣泡,此時肺里的氣體被壓回氣管和支氣管中暫時貯存。正因為這些特殊的結構和調節能力,鯨才榮獲潛水冠軍。

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