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Locomoción anguiforme a través de un rango natural de velocidades de nado

Autores: Tack, Nils B.; Du Clos, Kevin T.; Gemmell, Brad J.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Locomoción anguiforme a través de un rango natural de velocidades de nado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Pez
Nadando
Empuje
Presión
Velocidad
Metabólico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los peces similares a anguilas pueden exhibir una natación eficiente con un costo metabólico relativamente bajo al utilizar áreas de presión subambiental en el valle de las ondas del cuerpo para generar empuje, arrastrándose efectivamente a través del agua circundante. Si bien esto se entiende a la velocidad de natación preferida del pez, se sabe poco sobre el mecanismo en un rango completo de velocidades de natación naturales. Comparamos la cinemática de natación, la hidrodinámica y la actividad metabólica de juveniles de pez gato de coral (Plotosus lineatus) a través de velocidades de natación relativas que abarcan dos órdenes de magnitud desde 0.2 hasta 2.0 longitudes corporales (BL) por segundo. Utilizamos campos de velocidad derivados experimentalmente para calcular campos de presión y componentes de empuje a lo largo del cuerpo. A bajas velocidades, el empuje se generó principalmente a través de fuerzas de empuje de presión positiva. En contraste, el aumento de las velocidades de natación provocó un cambio en el reclutamiento de fuerzas propulsivas de empuje y arrastre, donde los gradientes de presión subambiental contribuyeron hasta un 87% del empuje total producido durante un ciclo de batido de cola más allá de 0.5 BL s-1. Este cambio en la producción de empuje correspondió a una fuerte disminución en el costo general de transporte y sugiere que el empuje dominado por el arrastre en nadadores anguiliformes está sujeto a un umbral mínimo por debajo del cual los mecanismos basados en la resistencia son menos efectivos.

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