почему плавают рыбы физика

17.04.202225.04.2022 admin 0 Comments

Методическая разработка урока по физике на тему «Плавание рыб в водной среде»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

г. Миасс Челябинской обл. МКОУ «СОШ № 9» Учитель физики: Боровкова Елена Юрьевна

Из всех известных способов движения рыбам присущи три: плавание, ползание и полет.

Скорость любой рыбы прямо пропорциональна кубическому корню ее длины. Чем больше рыба, тем быстрее она плывет.

У большинства рыб движение в воде осуществляется путем волнообразных изгибаний тела. Рыбы со сплющенной формой тела плавают благодаря интенсивной работе спинных и грудных плавников (камбала) или только за счет колебательных движений сильно увеличенных грудных плавников (скаты). Способ движения рыб зависит от их формы (обтекаемость)

Хвостовой плавник, кроме создания движущей силы, участвует и в маневрировании рыбы при поворотах. Например, при помощи хвостового плавника серебристый карась совершает поворот на 90º всего за 1 взмах хвоста.

Интересна роль плавательного пузыря у рыб. Это единственная часть тела рыбы, обладающая заметной сжимаемостью. Сжимая пузырь усилиями грудных и брюшных, рыба меняет объем своего тела и тем самым среднюю плотность. Благодаря этому, она может в определенных пределах регулировать глубину своего погружения. Архимедова сила

Некоторые животные плавают, используя принцип реактивного движения, например кальмары, осьминоги, каракатицы.

Плотность живых организмов, населяющих водную среду, очень мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в столь массивных скелетах, как наземные.

Когда рыба находится под водой, она набирает скорость. Под водой она двигается параллельно водной поверхности и вовремя движения прижимается свои крылья к телу. Крылья начинают раскрываться еще в тот момент, когда хвост находится в воде, это дает рыбе дополнительный толчок. Хвост летающей рыбы отрывается от воды, когда развивается необходимая скорость. Рыбки эти небольшие до 45 сантиметров. Скорость движения летающих рыб во время полета составляет приблизительно 16 км/ч. Летучие рыбы движутся по инерции.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Номер материала: ДВ-344106

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

СК предложил обучать педагогов выявлять деструктивное поведение учащихся

Время чтения: 1 минута

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

В Воронежской области ввели масочный режим в школах

Время чтения: 2 минуты

Онлайн-конференция о дизайн-мышлении в современной дошкольной педагогике

Время чтения: 2 минуты

Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах

Время чтения: 1 минута

В Тюменской области продлили на неделю дистанционный режим для школьников

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Почему рыбы не тонут

Всем известно, хотя бы из приключенческих и военных кинофильмов, как маневрирует на глубине подводная лодка. У неё есть специальные цистерны, куда можно закачивать забортную воду либо вытеснять её сжатым воздухом. Больше воды — лодка тяжелеет и погружается глубже, больше воздуха — всплывает.

Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно.

Почему рыбы плавают

Примерно так же как и подводная лодка поступают и многие рыбы. Только цистерна у них эластичная, меняющая свой объём — это плавательный пузырь, лежащий в брюшной полости. Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.

Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно. Плавательный пузырь уравниваетудельный вес рыбы с удельным весом воды, что позволяет рыбе висеть неподвижно, не всплывая и не опускаясь. А чтобы ненамного изменить глубину, достаточно слегка подрабатывать плавниками. Регулировать глубину, разумеется, надо и на ходу. Физиологи определили, что плавательный пузырь, поддерживая плавучесть при небольшой скорости, экономит рыбе до 60% усилий, а при быстром движении — более 5%. Кстати, человек при неглубоком дыхании имеет тот же удельный вес, что и вода, а сделав глубокий вдох, он становится легче воды. Так что утонуть нам не так-то легко.

В эволюции плавательный пузырь возник из кишечника. Часть пищевода или желудка обособилась и стала служить не для питания, а для регуляции удельного веса рыбы. На этом этапе эволюции находится, например, песчаная акула: у неё нет плавательного пузыря, но часть желудка обособлена в виде кармана, в который акула заглатывает немного воздуха, чтобы не тонуть.

Карп (Cyprinus carpio carpio) может заглотить немного воздуха, всплыв на поверхность, и он попадёт в плавательный пузырь из пищевода по узкому каналу.

У некоторых рыб (например, лососёвых, сельдей, карпов) между плавательным пузырём и пищеводом остался узкий канал. Они могут, всплыв на поверхность, заглотить в пузырь воздух, что позволит оставаться в верхних слоях водоёма. Если надо погрузиться глубже, рыба может немного выдохнуть.

У окуня морского (Sebastes sp.), как, впрочем, и у речного, пузырь замкнут и полностью отделён от кишечника.

У других рыб (тресковых, окунёвых, хека) пузырь совершенно замкнут и отделён от кишечника. Для того чтобы поддуть или слегка спустить его, нужен насос. Насоса у таких рыб даже два, и расположены они в самом пузыре. Особая железа посредством хитрого биохимического механизма забирает газы из крови (а туда они попадают через жабры из воды — ведь в воде даже на большой глубине растворены газы воздуха) и выводит их в пузырь. На другом конце пузыря имеется участок, пронизанный кровеносными сосудами. Через них газы при необходимости переносятся обратно в кровь. Оба процесса идут довольно медленно.

А зачем рыбам вообще менять глубину? Прежде всего, в погоне за пищей, например планктоном, который то всплывает, то погружается. Ещё — чтобы скрыться от хищников, поджидающих на определённой глубине. Некоторые виды всплывают или погружаются для нереста, а вне периода размножения живут на другой глубине.

У песчаной акулы (семейство Odontaspididae) нет плавательного пузыря. Его роль выполняет обособленная часть желудка.

Наконец, у многих рыб плавательного пузыря вовсе нет. Это донные виды, например камбала, которые тихонько плавают у дна и собирают с него пищу. Плавательного пузыря нет у хрящевых рыб — акул и скатов. Возможно, потому, что их скелет, состоящий из хрящей, легче костного скелета других рыб. Обходятся без пузыря и быстро плавающие хищные рыбы, например тунец, атлантическая скумбрия (её скорость в броске достигает 77 км/ч). Мощная мускулатура этих хищников позволяет им быстро менять глубину и сопротивляться погружению. Но вывести какое-то общее правило — у кого и почему пузырь есть, а у кого нет — довольно трудно. Из двух близкородственных видов со сходным образом жизни один может не иметь пузыря, у другого он вполне развит.

Камбалы, как и многие другие донные рыбы, обходятся вообще без плавательного пузыря. На фото: леопардовая камбала, или пятнистый ботус (Bothus pantherinus).

У рыб есть и иные способы снизить удельный вес, чтобы не тонуть. Например, накапливать жир, ведь он легче воды. Так, у одного из видов акул печень на 75% состоит из жира (у млекопитающих в печени 5% жира). Другой вариант — за счёт активной работы почек избавляться от тяжёлых солей в крови и других жидкостях внутри тела. Недаром моряки, потерпевшие кораблекрушение, если в шлюпке кончился запас пресной воды, пьют сок, выжатый из морских рыб: он почти пресный.

Но если какой-то орган у живого организма есть, надо использовать его как можно шире, чтобы зря не простаивал. Некоторые рыбы издают с помощью своего пузыря звуки, другие используют его как резонатор для повышения чувствительности слуха. Пузырь может служить датчиком глубины: при всплытии его объём увеличивается, при погружении уменьшается, и нервные окончания это чувствуют. Наконец, воздух из пузыря рыба может использовать как запас для дыхания при спринтерском рывке.

И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека.

Источник

Почему рыбы не тонут?

Фото: © Виктор Застольский / Фотобанк Лори

Примерно так же поступают и многие рыбы. Только цистерна у них эластичная, меняющая свой объём — это плавательный пузырь, лежащий в брюшной полости. Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.

Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно. Плавательный пузырь уравнивает удельный вес рыбы с удельным весом воды, что позволяет рыбе висеть неподвижно, не всплывая и не опускаясь. А чтобы ненамного изменить глубину, достаточно слегка подрабатывать плавниками. Регулировать глубину, разумеется, надо и на ходу. Физиологи определили, что плавательный пузырь, поддерживая плавучесть при небольшой скорости, экономит рыбе до 60% усилий, а при быстром движении — более 5%. Кстати, человек при неглубоком дыхании имеет тот же удельный вес, что и вода, а сделав глубокий вдох, он становится легче воды. Так что утонуть нам не так-то легко.

Карп (Cyprinus carpio carpio) может заглотить немного воздуха, всплыв на поверхность, и он попадёт в плавательный пузырь из пищевода по узкому каналу. Фото Сергея Горланова

Камбалы, как и многие другие донные рыбы, обходятся вообще без плавательного пузыря. На фото: леопардовая камбала, или пятнистый ботус (Bothus pantherinus). Фото: © Сергей Дубров / Фотобанк Лори

И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека.

Источник

Почему рыбы плавают быстрее подлодки

Исследование феномена в рамках физики давало основание утверждать, что рыбы используют некую дополнительную тягу, природа которой долго оставалась неясной. В середине ХХ века она получила правдоподобное объяснение в рамках двух научных теорий.

Какова скорость рыб

В воде тренированный человек может преодолевать до десяти километров в час, а находясь на борту современной подлодки, он увеличивает скорость своего передвижения в восемь раз.

Самые быстрые из рыб могут развивать скорость до сотни километров в час, и при этом они действуют очень эффективно. Эта особенность рыб всегда порождала споры ученых, поскольку универсального объяснения не было ни у кого.

Гипотеза Джеффри Тейлора

Британский физик Тейлор в 1952 году обосновал феномен рыб с позиций сегментарного строения их тела.

Гипотеза Джеймса Лайтхила

В этом случае возникающая дополнительная тяга имеет качественно иную природу. Это сила реакции, сопряженная с ускорением, а описанная Тейлором сила сопротивления связана со скоростью.

Теория Тинюя Мина

Группа ученых одного из научных центров Пекина с помощью компьютера обобщила данные экспериментов по наблюдению за живыми рыбами и построила его числовую модель.

За основу специалисты взяли две существующие физические теории, отобрав для опытов рыб с разным типом движения. Угорь, что извивается в толще воды, стал моделью для измерений в рамках теории Тейлора. Сельдь, что использует в движении хвостовой плавник, позволила сосредоточиться на параметрах теории Лайтхила.

Обе научные гипотезы подтвердили свою состоятельность. Но оказалось, что рыбы устроены еще сложнее: они всегда используют оба вида тяги. Дополнительные силы зависят от формы их тела и по-разному проявляют себя в разных зонах. Силы сопротивления помогают ускорять движение равномерно сформированного тела, а инерция важна в хвостовой части.

Источник

Презентация » Почему рыбы плавают?»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Исследовательская работа по окружающему миру «Почему рыбы плавают?» Выполнил: Марченков Матвей, ученик 2 класса ЧОУ «Православная гимназия №2»

Любопытный отыскивает редкости только затем, чтобы им удивляться; любознательный же затем, чтобы узнать их и перестать удивляться. Р. Декарт.

Внешнее строение рыбы

Внутреннее строение рыбы

Список литературы 1. Акимушкин И. Мир животных: птицы, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. М.: 1994 г. 2. Интернет ресурсы: http://web-zoopark.ru/ribi/pochemu_riba_plavaet.html http://www.bibliotekar.ru/encMir/62.htm http://zhivotnue.ru/index_ru.php?cat=interes&ind=11

Спасибо за внимание!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Специфика преподавания предмета «Родной (русский) язык» с учетом реализации ФГОС НОО

Курс повышения квалификации