Hur fiskar stiga och sjunka i vattnet?
fisk är lite som fåglar eller flygande insekter: de har inbyggda mekanismer som gör det möjligt för dem att flytta upp och ner och sida till sida i sin miljö. Men de metoder som låter fisk göra detta är närmare principerna bakom konstgjorda flygmaskiner än till naturliga flygmetoder. De flesta fiskar stiger och sjunker i vattnet på samma sätt som en heliumfylld ballong eller en luftballong stiger och sjunker i luften.
för att se hur detta fungerar måste du förstå de olika krafterna på jobbet i luften och under vattnet., Även om dessa miljöer verkar väldigt olika för oss, är vatten och luft faktiskt mycket lika. Båda är vätskor, ämnen med massa men ingen form., På jorden upplever ett objekt som är nedsänkt i en vätska (som en fisk eller en person) två stora krafter:
annonsering
annons
- den nedåtgående dragningen av gravitationen
- den uppåtgående tryck av flytkraft
flytkraft orsakas av en skillnad i vätsketrycket vid olika nivåer i vätskan., Partiklar på de lägre nivåerna skjuts ner av vikten av alla partiklar ovanför dem. Partiklarna på de övre nivåerna har mindre vikt över dem. Följaktligen finns det alltid större tryck under ett föremål än ovanför det, så vätskan trycker ständigt objektet uppåt. (För att lära dig mer om kraften i flytkraft, läs Hur varmluftsballonger fungerar.)
kraften av flytkraft på ett objekt är lika med vikten av den vätska som förskjuts av det objektet. Om du till exempel sänker en tom gallon mjölkkanna i ett badkar, förskjuter den en gallon vatten., Vattnet i badkaret skjuter sedan upp på kannan med lite mer än 8 pounds av kraft, vikten av en liter vatten. Ett objekt med större volym skjuts upp med större kraft eftersom det förskjuter mer vätska. Naturligtvis, om objektet är tätare (och därför tyngre) än vatten, spelar det ingen roll hur mycket vatten det förskjuter – det kommer fortfarande att sjunka.
för att stiga upp måste en fisk minska sin totala densitet genom att öka volymen utan att öka massan avsevärt. De flesta fiskar gör detta med något som kallas en badblåsa., En badblåsa är bara en utbyggbar säck, som en mänsklig lunga. För att minska den totala densiteten fyller en fisk blåsan med syre uppsamlat från det omgivande vattnet via gälarna. När blåsan är fylld med denna syregas har fisken en större volym, men dess vikt ökar inte kraftigt. När blåsan expanderas förskjuter den mer vatten och upplever därför en större kraft av flytkraft. När blåsan är helt uppblåst har fisken maximal volym och skjuts till ytan., När blåsan är helt deflaterad har fisken minsta volym och sjunker till havsbotten. För att stanna på en viss nivå fyller en fisk blåsan till den punkt där den förskjuter en volym vatten som väger vad fisken väger. I detta fall avbryter krafterna för flytkraft och gravitation varandra, och fisken stannar på den nivån.
de flesta fiskar stiger och sjunker med den här metoden, men inte alla gör det. Vissa arter behöver inte en simma blåsa eftersom de tillbringar hela sitt liv skumma längs havsbotten., Andra fiskar, såsom strålar och hajar, stiga och sjunka genom att driva sig framåt. Precis som i ett flygplan skapar rörelsen av vätska under fenorna lyft, vilket skjuter fisken uppåt.
annons
