Fyzikálne zaujímavosti zo živej prírody - živočíchy

v    Líška , ktorú prenasleduje pes , sa často zachraňuje tak , že náhle urobí rýchly skok práve vtedy , keď ju má pes dolapiť . Prečo je pre psa ťažké líšku chytiť ?Ak líška náhle zmení smer pohybu , pes sa ešte určitý čas pohybuje zotrvačnosťou pôvodným smerom a nemôže líšku hneď nasledovať.

v    Námorníci plaviaci sa v tropických častiach Indického a Atlantického oceána  pozorujú „lietajúce „ ryby , ako vyskakujú z vody , aby sa zachránili pred morskými dravcami . Plávajú veľkou rýchlosťou , silným odrazom chvosta sa vymrštia z vody a potom letia až do vzdialenosti 150 m . Často dopadajú na palubu lode .Prečo nemôžu zmeniť smer letu  ? Let rýb sa stabilizuje chvostovými plutvami , ktoré nemôžu zmeniť smer letu . Preto sa ryby pohybujú iba zotrvačnosťou.

v    Živočíchy vychádzajúce z vody sa často otriasajú .Aký fyzikálny zákon pritom využívajú ? Zákon zotrvačnosti – kvapky pri otrase odletia od srsti živočícha a zotrvačnosťou pokračujú v pohybe .

v    Aký význam majú pevné chĺpky na spodnej časti labky zajaca ? Predlžujú dobu brzdenia pri skoku a preto zmenšujú silu nárazu .

v    Prečo sú drobné živočíchy pohyblivejšie ako živočích s väčším objemom ?Zmenu pohybového stavu docieli živočích silou , ktorou na jeho tele pôsobia svaly . Táto zmena pohybového stavu je tým väčšia , čím väčšia je sila svalov a čím menšia je jeho hmotnosť.

v    Mečiar je najrýchlejšia plávajúca morská ryba . Dosahuje rýchlosť až 80-90 km/h. Svojím mečom môže preraziť aj hrubú obrubu lode. Prečo si ryba pri takomto náraze neublíži ? V hlave ryby je na začiatku mečovitej plutvy hydraulický tlmič. Skladá sa z neveľkých dutín v tvare plástov naplnených tukom. Tieto plásty spôsobujú zmiernenie úderu . Okrem toho má mečiar hrubé medzistavcové platničky , ktoré tlmia silné údery.

v    Na čo potrebujú veverička a líška mohutný chvost  ? Veverička dlhými skokmi preskakuje zo stromu na strom . Pritom jej pomáha chvost  : uplatňuje sa ako stabilizátor. Líške chvost pomáha meniť smer pohybu pri rýchlom behu – pôsobí ako vzdušné kormidlo.

v    Šťuka pláva rýchlejšie ako iné ryby. Prečo ? Má tvar hlavy zahrotený , preto odpor , ktorý prekonáva pri pohybe vo vode je malý , môže plávať veľmi rýchlo.

v    Drobné morské živočíchy často plávajú v kŕdli , ktorý svojou formou pripomína kvapku. Prečo ? Prúdiaca voda pôsobí na jednotlivé ryby tak , že buď uľahčuje , alebo naopak , sťažuje ich pohyb. Závisí to o umiestenia v kŕdli. Preto sa kŕdeľ rybiek formuje do tvaru kvapky , pri ktorom odporová sila , ktorou naň voda pôsobí , je najmenšia .

v    Jašterica  gekon sa ľahko pohybuje po hladkých plochách s ľubovoľným sklonom a udrží sa aj hore nohami aj na strope. Čo umožňuje gekonom takýto pohyb ? Na prstoch gekonov sú platničky , na ktorých sú v priečnych radoch rozložené zvláštne štetinky zložené z mikroskopických chĺpkov. Na jednom prste gekona sa nachádza až 200 miliónov štetiniek. Preto sú gekony schopné zachytiť sa aj na tých najmenších nerovnostiach povrchu a prechádzať po šikmých aj zvislých povrchoch.

v    Prečo sa kačice a husi pri chôdzi kníšu z nohy na nohu ? Majú nohy široko od seba . Aby si pri chôdzi udržali rovnováhu , musia sa knísať. Vtedy zvislá ťažnica pretína vždy práve plochu tej nohy , ktorou sa vták dotýka zeme.

v    Keď je korytnačka prevrátená na chrbte , nemôže sa sama prevrátiť na brucho. Prečo ? Prevrátenú korytnačku možno považovať za ťažké teleso s vypuklým oblým povrchom v rovnovážnej stabilnej polohe . Na prevrátenie takéhoto telesa treba dostatočne vysoko zdvihnúť jeho ťažisko. Korytnačky to nedokážu a preto v tejto polohe zahynú.

v    Je známe , že bobry dokážu prehryznúť aj hrubé stromy . Prečo sa im pri tom neotupia zuby ? Zub bobra je zložený z niekoľkých vrstiev rôznej tvrdosti .Keď bobor hryzie strom , na sklovinu , ktorá pokrýva vrchnú časť zuba , pôsobí veľká odporová sila a ostatné časti zuba , ktoré sú v porovnaní z relatívne mäkkého materiálu , sú namáhané menej . Celý zub sa obrusuje rovnomerne a uhol ostrenia sa nemení .Na tomto princípe sa konštruujú samobrúsiace nástroje.

v    Prečo môžu losy pomerne ľahko bežať aj po riedkom blate , ale iné veľké živočíchy v takomto teréne zapadajú ? Los má na každej nohe dve kopytá spojené blanou. Pri behu sa kopytá rozostupujú , blana sa natiahne , tiaž tela sa rozkladá na pomerne veľkú plochu nohy a los sa do blata nezaborí.

v    Hoci veľryba žije vo vode , dýcha pľúcami . No aj napriek tomu , že má pľúca , nevydrží žiť na súši ani hodinu . Prečo ? Hmotnosť veľryby dosahuje až 90 – 100 ton . Vo vode sa jej tiaž vyrovnáva so vztlakovou silou . Na suchej zemi sa vplyvom veľkej tiaže veľryby stláčajú jej cievy , nastanú poruchy dýchania a veľryba zahynie .

v    Nohy pavúka nemajú svalové vlákna , no aj tak sa pavúk nielen rýchlo pohybuje ale aj skáče .Ako to vysvetlíte ? Nohy pavúka pracujú na princípe hydraulických prevodov , v ktorých kvapalné prostredie predstavuje krv.

Viete , čo je to ...

Magdeburské pologule – Nemecký fyzik Otto von GUERICKE starosta mesta Magdeburg , v roku 1654 predviedol dramatický experiment, v ktorom ukázal silu vákuaa existenciu atmosféry Zeme. Guericke spojil dve duté medené pologule s úchytmi o priemere 51 cm a zo vzniknutej dutiny vypumpoval vzduch .Potom nechal zapriahnuť ku každej pologuli 4 páry koní a ukázal , že ani 16 koní nie je schopných od seba pologule odtrhnúť. Potom , čo nechal do pologulí opäť vniknúť vzduch , sa od seba obe časti oddelili samovoľne. Týmto pokusom Guericke vyvrátil hypotézu nazývanú HORROR VACUI . Preukázal , že obe pologule neboli k sebe pevne pripútané vzduchoprázdnom , ale že pologule držal pri sebe tlak okolitého  vzduchu.          

Leydenská fľaša – nám známy kondenzátor používaný vo Wimhurstovej indukčnej elektrine. Je to sklenená fľaša , ktorá je z obidvoch strán obalená obalená staniolom , okraje sú natreté pečatným voskom .Vekom alebo zátkou prechádza drôt , ktorý je pripojený na vnútorný polep kondenzátora. Pán , ktorý prišiel na to , ako sa dá energia zbierať a uchovávať vo fľašiach , bol farár Evald von KLEIST. V roku 1745 bola „ sila elektrická „ považovaná za istý druh kvapaliny , ktorú síce nevidíme , ale môže pretekať kovmi a vlhkým vláknami. No a pokiaľ to tečie , uvažoval Kleist , tak sa to musí dať plniť do fliaš . Využívajúc svoj veľký elektrizátor , vyrábajúci elektrinu na báze trenia , začal plniť tečúcou elektrinou fľaše , ktoré predtým naplnil vodou. Svoj objav potom zdokonalil , keď  vodu nahradil hliníkovou fóliou po obidvoch stranách fľaše.Nezávisle sa k podobnému objavu dopracoval aj Pieter van MUSSCHENBROEK v holanskom Leydene .Tak prišla na svet leydenská fľaša , prvý uchovávač elektrickej energie na svete.

Franklinova doska  -  ďalší z jednoduchých kondenzátorov.Je to sklenená doska, ktorá je uprostred z oboch strán  polepená staniolom .Kvôli lepšej izolácii bývajú okraje natreté pečatným voskom. Ak chceme Franklinovu dosku nabiť , spojíme jeden polep s prívodom elektriny , druhý so Zemou.

Faradayova klietka – Tvorcom klietky je známy fyzik Michael FARADAY , ktorého základnou myšlienkou bola úvaha ,že sa elektrické náboje vytvárajú len na povrchu telies a nie v ich vnútri. Bola to veľmi správna úvaha , a dnes poznáme aj dôvod , prečo je to tak- pretože sa rovnomerné elektrické náboje odpudzujú , snažia sa od seba čo najviac vzdialiť a preto sa zhusťujú práve na povrchu telies. Faraday si vymyslel veľkolepý pokus. Dal si urobiť kocku s dĺžkou  strany asi 3 metre , ktorej hrany boli z kovu a plochy boli vytvorené mriežkovitým spôsobom z medeného drôtu, ktorý bol súvislo navinutý na kovovú kostru kocky. Na drôtený obal bola potom položená vrstva staniolu. Nasledovalo postupné elektrické nabitie kocky prostredníctvom prístroja vyrábajúceho statickú elektrinu, a nakoniec bola celá kocka izolovaná proti zemi.

   Faraday tento pokus ďalej popisuje takto : „ Vošiel som do vnútra kocky a ostal som tam s viacerými horiacimi sviečkami , elektromermi a ďalšími meracími prístrojmi .Prístroje neukázali žiadnu výchylku, ale za to na jej povrch stále sršali veľké iskry.“ Dnes majú jeho dôsledky úžasný význam , keď autá sú na jeho princípe počas búrky chránené pred bleskami , rôzne elektrické súčasti a konštrukcie sú chránené pred poruchami alebo pred nežiadúcimi cudzími elektrickými zdrojmi zvonku.

Papinov hrniec – vynález z roku 1679 od Denisa PAPINA , ktorý poznáme aj pod názvom tlakový hrniec. Prvý Papinov hrniec predstavovala nádoba s veľmi tesne priliehajúcou pokrievkou , ktorá pomáhala vytvoriť v hrnci vyšší tlak .Voda sa tak varila pri oveľa v teplote než v bežnom hrnci . Na pokrievke bol namontovaný bezpečnostný ventil , ktorý mal zabrániť výbuch nádoby.