Почему в воде пингвины — как торпеды, а на суше переваливаются

Один и тот же тип телосложения превращает пингвинов в настоящие торпеды в воде и в неуверенных пешеходов на льду. Их обтекаемое тело и жесткие ласты создают подъемную силу и тягу, работая как крылья в плотной среде. В воде уменьшение лобового сопротивления и движение за счет подъемной силы позволяют развивать высокую скорость при эффективной передаче энергии.

Но на суше та же морфология ведет себя совсем иначе под действием гравитации. Короткие ноги, смещенные далеко назад, меняют положение центра масс, из‑за чего пингвинам приходится держать корпус почти вертикально и ходить переваливаясь. Вместо непрерывного толчка движение превращается в серию шагов по принципу перевернутого маятника — классический тип походки для наземной биомеханики.

Гидродинамика и наземная кинематика тянут в разные стороны. В воде, при поддержке выталкивающей силы, взмахи ластами используют принцип Бернулли и обтекаемое течение, позволяя пингвинам легко обгонять многих рыб. На льду же ограниченные рычаги в суставах и большой момент силы вокруг тазобедренного сустава урезают длину шага и скорость, и из изящной игры потоков получается на вид неуклюжая переваливающаяся походка.

loading...