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
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
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.
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.