企鹅步态是什么意思
- 教育综合
- 2022-10-14 12:58:55
企鹅走路的时候,为什么总是摇摇晃晃的?
都说企鹅可爱,人们之所以觉得它可爱,一部分是因为它憨态可掬,配色和熊猫一样都是黑白相间的,另一部分是因为它走起路来摇摇晃晃。走路晃头晃脑的,在冰面上行走自然容易摔倒。不过企鹅为什么要左右摇摆呢?为什么就不能好好走路呢?摇摆不是卖萌,而是为了提高行走效率加州大学伯克利分校的Timothym.Griffin和科罗拉多大学博尔德分校的RodgerKram做了一个研究,关于企鹅走路的力学分析。他们发现企鹅这么走路是为了提高能量的利用效率。
是不是觉得不可思议?因为企鹅走路看起来其实很不高效,企鹅是要向前走的,但它却向左右方向摇晃,左右摇晃和前进是矛盾的,感觉能量被分走了一部分给左右摇摆。在介绍实验之前,先来讲讲行走效率是怎么一回事。行走效率不仅仅取决于肌肉和骨骼的形态,还取决于如何使用它们。人类的步态之所以高效,是因为我们每走一步都会轻微地向前倾斜,借助重力推动我们前进。如果我们不利用重力,单纯靠肌肉的发力,那么我们就要多花费65%的能量。这65%也被称为能量回收率。
接下来介绍实验。科学家去海洋公园那里找了5只帝企鹅,连哄带骗地把人家引到了一个专门为企鹅设计的“跑步机”上。这个跑步机可以测试企鹅每一步的力量大小、方向以及移动速度。研究中,两个科学家测量了帝企鹅行走过程(0.5m/s)中的能量回收率,居然达到了80%,超过了人类的回收效率。不仅如此,研究者还认为企鹅步态是所有陆行动物中能量回收率最高的。a、b帝企鹅在0.54m/s行走速度时的重力势能和动能的波动图c、dy摇摆的能量回收效率
假如企鹅没了摇晃的侧向运动,那么它的步行效率将会降低很多。因为企鹅的左右摇摆的时候,重心会发生变化,产生重力势能,进而转化为动能。但企鹅行走消耗的能量是同体型动物的两倍(能量回收率和能量大小是两个值)。因为它们的腿太短了,而且大部分的腿还藏在了厚厚的羽毛下面,这导致它行走太困难了,耗能高也是自然而然的。和珍珠鸡、鸵鸟一比,你就知道企鹅的腿是多么短小了。最后,科学家得出结论,企鹅的步态不是因为左右摇晃才耗能高。而是因为腿太短了,相反,左右摇晃是为了弥补腿短的缺陷。
企鹅走路为什么是摇摇摆摆的,是为了什么?
对于企鹅来说,一摇一摆的行走方式,这是一种节约能量最高效的方法。
因为企鹅生存在南极那里的气候寒冷,他们必须尽可能节约多的能量,用来维持自身的体温,而他们特殊的走路方式,则将比人类行走节约更多的能量,使得他们大部分的能量能够用于维持自身体温。早在2000年,加州大学就对企鹅的行走步伐进行过实验。他们找来了5只帝企鹅,让企鹅在一个特殊的实验平台上走路,以观察企鹅行走过程中每一个步伐的力量,施力方向和移动速度。他们在这个试验过程中测量了帝企鹅走路过程中的能量回收率。最后得出的结论发现他的能量回收率为80%,人类的能量回收率也仅5,仅为65%,这一结果让帝企鹅成为了陆地动物中能量回收率最高的。所以这种摇摇摆摆的走路方式对于企鹅来讲,这是他们最为科学的走路方法。并且有很大一部分原因,他们拥有如此高效的行走效率,这只是为了弥补他们的短腿缺憾。企鹅不仅腿短,因为寒冷,他们还会有一部分的腿蜷缩在身体里面,被羽毛遮住,这就导致露在外面的腿更加少了,所以在他们行走的过程中,如果他们不依靠摇摇摆摆的行走姿势,那么他们的重心就会变低,行动会变得更加笨拙。由此还会更多的去依靠肌肉产生力量来进行运动。在外人看来,企鹅这样晃晃悠悠地走路或许很开心,但是人家很累的好不,就拿帝企鹅来说,他们每年的3~4月份成年的帝企鹅大约要走上90公里路,都是用着这种摇头晃脑的方式在走路,偶尔会采用肚子在冰上滑行的方法,但是多数时候都是摇晃着走路。他们会跑到一块比较挡风的空旷地方,然后进行求偶和交配。年而复始,摇晃着开启自己的征途。
企鹅的步态200字怎么写???
企鹅不会飞,善游泳。在陆上行走时,行动笨拙,脚掌着地,身体直立,依靠尾巴和翅膀维持平衡。步态笨拙可笑,但前进速度甚快,以前肢为平衡器。可在岩石上灵活地行动,亦可在冰雪上以腹部著地滑行,以足及前肢为推进器。企鹅能藉太阳的位置来定向。遇到紧急情况时,能够迅速卧倒,舒展两翅,在冰雪上匍匐前进;有时还可在冰雪的悬崖、斜坡上,以尾和翅掌握方向,迅速滑行。企鹅游泳的速度十分惊人,成体企鹅的游泳时速为20~30公里,比万吨巨轮的速度还要快,甚至可以超过速度最快的捕鲸船。企鹅跳水的本领可与世界跳水冠军相媲美,它能跳出水面2米多高,并能从冰山或冰上腾空而起,跃入水中,潜入水底。因此,企鹅称得起游泳健将、跳水企鹅为什么走路摇摇摆摆的?
美国加利福尼亚大学的研究人员最近发现,企鹅的蹒跚步履可能是最符合行动逻辑的了,而这种方式可能对于怀孕的妇女也有一定的借鉴意义。研究人员对企鹅的行走姿态进行了观察,平均身高为3英尺半的企鹅,行走速度为每秒钟1.5英尺,他们发现企鹅左右摇摆的走路姿态并不浪费任何体力,而且企鹅短小的下肢决定了它们必须以这种方式行走。在这项研究过程中,研究人员对它们行走过程中的左右和前后摇摆都进行了详细的数据记录。最后它们得出了一个结论,认为企鹅之所以要摇摆行走,就是因为在其摇摆的过程中可以存储能量,把能耗减少到最低限度。另外,对于企鹅的特殊体形来说,这种行走方式可以把它们的重心抬高,提高了行走时的效率。为什么人走路像企鹅?
其实世界上所有的动物走路都是类似的,因为都是用两条腿来支撑,所以走路的姿势也比较像。上一篇
新冠病毒对生物安全有什么启发
下一篇
二茂铬甲苯溶液属于易制毒吗