Понедельник, 20.05.2024, 14:14
Сайт о природе
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Форма входа
Категории раздела
Ученые [17]
Цитаты [4]
Биомеханика [18]
Биоархитектура [18]
Биоэнергетика [11]
Чудеса природы [2]
Поиск
 Каталог статей
Главная » Статьи » Биомеханика

Вокруг бионики
• Авторитет древнегреческого ученого Аристотеля был столь велик, что многим даже сомнительным его утверждениям верили в течение столетий. Например, не удосуживались пересчитать лапки у мухи, которых, как он считал, должно быть... восемь. А вольнодумца, усомнившегося в том, что чайки зимуют на дне пруда, в эпоху Возрождения могли подвергнуть публичной порке.
•  Объяснить, какую силу развивают конечности человека и животных, где находится в их теле центр тяжести, как меняется его положение при вставании, ходьбе, беге, описать движения сердца и грудной клетки и еще многое другое смог лишь в конце XVII века итальянский ученый Дж. Борелли. В своем сочинении «О движении животных» он призывал естествоиспытателей активнее применять основы механики в изучении живой природы.
•  Давление, производимое зубами древнего ящера тираннозавра, сравнимо с давлением, которое бы возникло, если бы на его задний зуб поставили грузовичок-пикап типа
«Газели».
•  Большая клешня обитающего в океане омара сжимается медленно, но способна раздробить твердые раковины моллюсков. Маленькая же не развивает таких усилий, зато может стремительно, за 20 миллисекунд, закрыться, что в несколько раз быстрее любого рефлекторного движения человека.
• Некоторые моллюски при закапывании в грунт нагнетают кровь в ногу и этим придают ей твердость, которая нужна при закапывании моллюсков в грунт. Эта заимствованная у природы идея привела к созданию гидравлической модели ножных суставов, а затем — и их протезов. Конструкция оказалась настолько удачной, что на одной из демонстраций мод никто из зрителей не догадался, что в показе участвовала манекенщица, у которой ампутированы обе ноги!
•  Известно, что раньше бегуны на короткие дистанции начинали бег с так называемого «высокого» старта. Однако при наблюдениях за кенгуру обнаружилось, что те «стартуют», низко пригнувшись к земле, — при этом начальная скорость становится намного выше. Вскоре этим приемом стали пользоваться и спортсмены.
•  Скорость бега на короткую дистанцию у борзых собак и скаковых лошадей заметно выше, чем у лучших спортсменов, и даже скорость домашней свиньи лишь немного уступает человеческим рекордам. Однако в беге на дальние дистанции люди опережают крупный рогатый скот и овец.
•  «Глупый пингвин робко прячет тело жирное в утесах», — писал Максим Горький в «Песне о Буревестнике». Расхожее мнение о неуклюжести пингвинов было опровергнуто, когда люди смогли увидеть их многометровые прыжки.
•  Палеонтологи и биомеханики считают, что облик динозавров грубо искажают, изображая их с волочащимися по земле хвостами. В действительности, предполагают ученые, большинство динозавров держали хвост поднятым кверху для балансировки.
• Найденный при раскопках на границе Перу и Бразилии невероятно большой череп крокодила вида пуруссаурус позволил восстановить внешний вид этого чудовища, жившего около 8 миллионов лет назад. Длина его была не менее 12 метров, а высота — 2,5 метра, что сравнимо с троллейбусом-гармошкой. (На иллюстрации рядом с крокодилом изображен медведь длиной 1,5 метра).
•  Наблюдения за движениями змей привели ученых к выводу, что они ползут по поверхности, опираясь на нее всего лишь в нескольких точках. Такой способ перемещения способствует уменьшению износа шкурки и сводит к минимуму тепловой контакт с горячим песком или холодной землей.
•  Некоторые одноклеточные животные применяют «бактериальный» принцип движения..
себе «на спину» множество бактерий и пользуясь их жгутиками-моторчиками. Эту ситуацию ученые сравнивают с перемещением океанского лайнера, плывущего за счет винтов облепивших его моторных лодок.
• Среди множества изобретений Леонардо да Винчи, идеи которых заимствованы им у природы, есть и «плавательные перчатки», то есть ласты для рук. На мысль о них его навели наблюдения за гусями и утками.
• Знаменитый исследователь океана Жак Ив Кусто писал: «...на суше скелет кита не выдерживает веса мышц и жирового слоя». Во время одной из экспедиций Кусто с помощниками спасли попавшего на мель двухтонного китенка с помощью специального гамака для создания равномерной опоры.
• Хвост кита служит ему и могучим движителем — веслом, и оружием, разбивающим в щепки суда гарпунщиков. Он способен развивать мощность, равную суммарной мощности нескольких крупных тракторов!
• В одном из английских музеев выставлен на обозрение кусок дубовой обшивки корабля, пробитый насквозь меч-рыбой. По подсчетам ученых, для нанесения такого удара ей нужно было развить скорость до 100 километров в час!
• Проблема заточки орудий для охоты волновала наших предков с далекой древности. Сохранилось множество свидетельств копирования рогов, бивней, зубов и когтей живот-
58
ных при изготовлении копий, дротиков и наконечников стрел.
• Двести пятьдесят миллионов лет назад на Земле водилось гигантское плавающее пресмыкающееся, названное офтальмозавром. Сила этого чудовища была огромна, и двигалось оно с бешеной скоростью. Однако офталь-мозавр с трудом менял направление и не умел тормозить, поэтому нередко разбивался о прибрежные скалы.
•  Палеонтологи называли птеранодона «летной заурядностью». Однако английский писатель Стивен Уинкуорт создал серию моделей этого крылатого динозавра и доказал, что он обладал превосходными летными качествами. Например, одна из его моделей продержалась в воздухе около трех часов, двигаясь со скоростью 30 километров в час.
•  Результаты расчетов говорят, что птицы весом более двадцати — тридцати килограммов не способны летать. Поэтому остается загадкой, как поднималась в воздух морская птица, жившая несколько десятков миллионов лет назад. Она весила свыше 40 килограммов и имела размах крыльев более 5
метров.
• Конструкторы полагают, что для полета человеку нужны были бы крылья размахом больше 42 метров! При этом его грудная клетка должна была бы достигать в обхвате 2 метров, чтобы вместить достаточно мощные мускулы для осуществления взмахов.
• Самая большая высота, на которую поднимаются птицы, — 17 километров. Так высоко летают лишь нильские гуси. А сравнительно недавно на высоте 1-2 километров были обнаружены довольно плотные «слои» мелких насекомых.
• Чтобы экономить силы во время долгих перелетов, некоторые виды птиц выстраиваются клином или дугой. Такая форма стаи уменьшает сопротивление воздуха при движении летящих вслед за вожаком птиц. По этой же причине велосипедисты в командных гонках и истребители в групповом полете вытягиваются друг за другом в цепочку.
• Вес самцов африканского страуса достигает 150 килограммов. Поэтому, в соответствии с биомеханическими расчетами, эти птицы не могут летать. Страусам нашли применение на земле — их стали запрягать вместо лошадей в повозки, с чем они успешно справляются.
• Лучший «толкательный аппарат» в живом мире, как считают ученые, — это гребное устройство жука-вертячки. По экономичности оно превосходит все современные технические устройства подобного назначения.
• Английский ученый XVII века Роберт Гук полагал, что мухи могут прогуливаться по оконным стеклам и даже по потолку за счет крошечных коготков на лапках. Затем долгое время считалось, что удерживаться на этих поверхностях мухам удается благодаря
60
присоскам на концах покрывающих лапки волосков. И лишь недавно ученые обнаружили микроскопические жировые следы этих насекомых. Так выяснилось, что выделяемое мухами при ходьбе вещество способствует прилипанию волосков даже к гладкому стеклу.
• Изучение конструкторами движения насекомых по вертикальным поверхностям способствовало созданию шагающих по стенам многоногих роботов. Аппараты подобного типа предполагается использовать при обследовании ядерных реакторов и небоскребов.
• Не одну сотню лет предпринимались попытки построить искусственную лошадь. Сегодня созданы и внедрены в практику тренажеры-муляжи, подключенные к компьютеру и полностью имитирующие разные виды верховой езды. При этом на экране перед наездником проносятся прекрасные пейзажи. После таких занятий многие безбоязненно садятся на живую лошадь.
•  Когда-то физик Роберт Вуд засунул в длинную трубу своего спектроскопа кошку, чтобы она проползла по ней и очистила ее внутреннюю поверхность от паутины. Даже сейчас, в эпоху Интернета, способностям животных находят столь же неожиданные применения. Например, чтобы протянуть кабели компьютерных сетей по узким шахтам, используют дрессированных крыс, которые, двигаясь на запах пищи, тащат за собой провода.
• Узнать, как двигаются и выглядят изнутри различные животные, и даже управлять ими можно теперь в Роботопарке — это уникальная выставка биомеханических устройств, переезжающая из одного американского штата в другой. Пока выставлено восемь устройств — носорог, кальмар, кузнечик, жираф, муха, хамелеон, летучая мышь и представленный на рисунке утконос. Посетители выставки считают, что лучших наглядных пособий нет даже в зоопарке
Категория: Биомеханика | Добавил: freezed93 (20.06.2009)
Просмотров: 712 | Комментарии: 9 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Made by freezed 2024
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 27
Друзья сайта
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Бесплатный хостинг uCoz