Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 2.
Глава 6. Властивості рідин і газів

ПРИЗНАЧЕННЯ РИБ'ЯЧОГО МІХУРА

Про те, яку роль виконує риб плавальний міхур, звичайно говорять і пишуть - здавалося б, цілком правдоподібно - наступне. Для того щоб спливти з глибини в поверхневі шари води, риба роздуває свій плавальний міхур; тоді обсяг її тіла збільшується, вага витісняється води стає більше її власного ваги - і, за законом плавання, риба піднімається вгору. Щоб припинити підйом або опуститися вниз, вона, навпаки, стискає свій плавальний міхур. Об'єм тіла, а з ним і вага витісняється води зменшуються, і риба опускається на дно згідно із законом Архімеда.

Таке спрощене уявлення про призначення плавального міхура риб сягає часів вчених Флорентійської академії (XVII ст.) і було висловлено професором Бореллі в 1685 р. протягом більш ніж 200 років воно приймалося без заперечень, встигла вкоренитися в шкільних підручниках, і тільки працями нових дослідників (Моро, Шарбонель) була виявлена повна неспроможність цієї теорії,

Міхур має, безсумнівно, вельми тісний зв'язок з плаванням риби, так як риби, у яких міхур був при дослідах штучно вилучений, могли триматися у воді, тільки посилено працюючи плавниками, а при припиненні цієї роботи падали на дно. Яка ж справжня його роль? Досить обмежена: він лише допомагає рибі залишатися на певній глибині, - саме на тій, де вага витісняється рибою води дорівнює вазі самої риби. Коли ж риба роботою плавників опускається нижче цього рівня, її тіло, відчуваючи велике зовнішнє тиск з боку води, стискається, здавлюючи міхур; вага витісняється обсягу води зменшується, стає менше ваги риби, і риба нестримно падає вниз. Чим нижче вона опускається, тим сильніше стає тиск води (на 1 атмосферу при опусканні на кожні 10 м), тим більше стискається тіло риби і тим стрімкіше воно продовжує опускатися.

Те ж саме, тільки в зворотному напрямку, відбувається тоді, коли риба, залишивши шар, де вона перебувала в рівновазі, переміщається роботою плавців в більш високі шари. Тіло її, звільнившись від частини зовнішнього тиску і раніше распираемое зсередини плавальним міхуром (в якому тиск газу перебувало до цього моменту в рівновазі з тиском навколишнього води), збільшується в об'ємі і внаслідок цього спливає вище. Чим вище риба піднімається, тим більше роздувається її тіло і тим, отже, стрімкіше її подальший підйом. Перешкодити цьому, «стискаючи міхур», риба не в змозі, так як стінки її плавального міхура позбавлені м'язових волокон, які могли б активно змінювати його обсяг.

Що таке пасивне розширення об'єму тіла дійсно відбувається у риб, що підтверджується наступним досвідом. Уклейка в захлороформированном стані поміщається в закриту посудину з водою, в якому підтримується посилений тиск, близький до того, який панує на певній глибині в природному водоймищі. На поверхні води рибка лежить бездіяльно, догори черевцем. Занурена трохи глибше, вона знову спливає на поверхню. Розміщена ближче до дна, вона опускається на дно. Але в проміжку між рівнями існує шар води, в якому рибка залишається в рівновазі - не тоне і не спливає. Все це стає зрозумілим, якщо згадаємо сказане зараз про пасивному розширенні і стисненні плавального міхура.


Досвід з уклейкою.

Отже, всупереч поширеній думці, риба зовсім не може довільно роздувати і стискати свій плавальний міхур. Зміни його обсягу відбуваються пасивно, під дією посиленої або ослабленого зовнішнього тиску (згідно із законом Бойля - Маріотта). Ці зміни обсягу для риби не тільки не корисні, а, навпаки, приносять їй шкоду, так як зумовлюють або нестримне, все прискорюється падіння на дно, або настільки ж нестримний і прискорюється, підйом на поверхню. Іншими словами, міхур допомагає рибі в нерухомому положенні зберігати рівновагу, але це нестійка рівновага.

Така істинна роль плавального міхура риб, - оскільки мова йде про його ставлення до плавання; виконує він також і інші функції в організмі риби і які саме - невідомо, так що цей орган все ж є поки загадковим. І тільки його гідростатичну роль можна вважати в даний час цілком з'ясованою.

Спостереження рибалок підтверджують сказане.

При лові риб з великої глибини трапляється, що інша риба на половині шляху вивільняється; але, всупереч сподіванням, вона не опускається знову в глибину, з якої була витягнута, а, навпаки, стрімко піднімається на поверхню. У таких риб і іноді помічають, що міхур випинається через рот.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей