Яка риба найсильніша

Наскільки сильні риби, яке зусилля вони можуть розвивати, яка риба найсильніша? Ці запитання викликані не просто дозвільним інтересом. Відповіді на них допоможуть правильно підібрати вудилище, товщину волосіні і врахувати багато інших важливих моментів.

Відео: НАЙБІЛЬША АКУЛА в світі мегалодон

Що визначає силу

Швидкість, яку можуть розвивати риби, іхтіологи зазвичай класифікують наступним чином: максимальна, кидкова, крейсерська, іноді проміжна. Нас найбільше цікавлять кидкова і максимальна швидкості. Кидкова - це та швидкість, яку риба розвиває в екстремальних ситуаціях, коли, потрапивши на гачок, вона кидком намагається з нього зірватися. Харіус, наприклад, при кидку розвиває швидкість близько 120 км / ч, щука - близько 95 км / ч. Більшість інших риб слабкіше, але і у них швидкість при кидку дуже істотна, у окуня вона дорівнює 25-30 км / ч. Кидкова швидкість короткочасна, це саме кидок, що триває максимум дві-три секунди. Потім риба або переходить на максимальну швидкість, або виявляється в руках рибалки. До речі, витримувати максимальну швидкість риби більшості видів можуть не більше 25 секунд. Потім організму потрібен відпочинок, тому риба переходить на крейсерську або проміжну швидкість.

Багато біологічні закони успішно описуються математичними викладками. Так, в більшості випадків швидкість середньої риби прямо пропорційна кореню кубічному від її довжини. У наявності позитивна кореляція: чим риба більше, тим вище її швидкість. Але при цьому треба враховувати, що є риби з нестандартною формою тіла - і до них ці правила відношення не мають. Але в цілому 30-сантиметрова форель завжди обжене 20-сантиметрового харіуса.

Наші іхтіологи давно і успішно займаються вивченням швидкості руху риб, адже це важливе питання для вирішення багатьох проблем промислового рибальства. Одні з корифеїв в цій області - наші іхтіологи-фізіологи Д. Радаков і В. Протасов - ще в середині минулого століття вимірювали лінійні швидкості риб найпопулярніших видів. Наведена таблиця взята з їх класичної праці «Швидкості руху і деякі особливості зору риб», випущеного в 1964 році.

Швидкість у більш великої риби при строго однаковій формі тіла більше швидкості дрібної риби, оскільки сила опору, яку долає риба, рухаючись у воді, при однаковій формі тіла пропорційна площі поперечного перерізу риби Sp і квадрату швидкості її руху v2. Тому вираз для потужності N, яку витрачає риба при русі, має вигляд: N = K1Sрv2v, де K1 - постійний коефіцієнт.

З іншого боку, максимальна потужність, що розвивається кожним м`язом тварини, повинна бути пропорційна її об`єму. Очевидно, що такий же висновок справедливий для всього організму. Виходячи зі сказаного, ясно, що шансів у плотви уникнути зубів щуки дуже мало.

Парадокси швидкості риб

Вчені до цих пір не можуть відповісти на питання, як багато риби і дельфіни примудряються рухатися у воді зі швидкостями, недоступними іноді навіть для птахів, що летять в повітрі? Меч-риба, наприклад, пливе зі швидкістю до 130 км / год, а тунець - до 90 км / ч. Якщо виготовити муляж меч-риби і визначити коефіцієнт його лобового опору, виявиться наступне. Щоб набрати таку швидкість, рибі необхідно розвинути потужність автомобільного двигуна, тобто близько 100 л. с. У більшості риб такий коефіцієнт невеликий, так як весь еволюційний процес у них спрямований на створення обтічної форми тіла, яка надає мінімальний опір водному середовищі: і луска, і слиз, що обволікає її, працюють саме на це. Плавці теж допомагають швидше пересуватися, а не збільшувати опір.

Риба стане плисти швидше, якщо її тіло буде орієнтовано так, щоб воно зазнавало мінімальний опір води. Відповідно до формули, сила лобового опору (F2) Води пропорційна площі поперечного перерізу тіла риби (Sp). Однак цей вислів дає завищене значення для сили, так як не всі частинки води при зіткненні з тілом придбають його швидкість. Але цією формулою можна користуватися, якщо в правій частині додати безрозмірний коефіцієнт Cp - коефіцієнт лобового опору. тоді F2 = 1/2  Зp v2 Sp, де Cp - коефіцієнт лобового опору, який в першу чергу залежить від форми тіла організму, а Sp - площа поперечного перерізу тіла, яке викликає опір при русі у воді.

Треба враховувати, що енергія живих істот - це енергія окислювальних процесів. Але риби - істоти холоднокровні. Тому такі потужності для них просто недосяжні. Залишається припустити, що риби якимось чином вміють сильно знижувати опір води.

Відео: Найсильніша риба. Що буде якщо заморозити рибу в льоду

При швидкому русі звичайного предмета в воді вихори утворюються тільки позаду тіла. Тиск в області вихорів падає, що робить на тіло гальмівну дію. Одна з гіпотез, що пояснюють різке зниження опору води у меч-риби, полягає в тому, що меч, що знаходиться спереду, служить генератором вихорів. В результаті риба рухається з усіх боків оточена вихорами - областями зниженого тиску, що відповідає надзвичайно низькому опору руху. Такого ж ефекту можна досягти, якщо поверхня тіла зробити шорсткою. Це стане обурювати прикордонний шар між рідиною і тілом і перетворювати протягом в вихровий (турбулентний) по всій поверхні контакту. Який з цих механізмів зменшення опору руху реалізується у меч-риби і дельфінів, вчені до цих пір не знають.

Чому невеликі риби ходять косяками?

У косяку риби рухаються в одному напрямку один за одним, їх кількість може бути від декількох екземплярів до декількох мільйонів. Плисти в косяку не тільки безпечніше, але і енергетично вигідніше, оскільки кожна риба тримається точно за виляючим попереду хвостом, який залишає після себе завихрення, які підштовхують пливуть ззаду наперед. Рухатися так, щоб опинитися точно між двома завихреннями, залишеними попереду пливе рибою, допомагають спеціальні рецептори бічної лінії.

Фізика для рибалки

Розуміння того, які сили виникають при русі риб, допоможе вибрати найкращу тактику виведення. Долаючи опір води, риба витрачає енергію. Сила опору пропорційна площі найбільшого поперечного перерізу тіла риби, а потужність, що розвивається пропорційна масі її м`язів. Якщо розміри риби збільшити в два рази, то площа перерізу і сила опору виростуть в чотири рази, маса тіла - у вісім разів. Отже, відношення потужності м`язів до сили опору води зросте в два рази. Енергія, яку риба витрачає на переміщення у воді, дорівнює добутку сили опору на довжину пройденого шляху, а сила опору води пропорційна квадрату швидкості руху. Якщо риба збільшить швидкість в два рази, то сила опору води збільшиться в чотири рази. Отже, на проходження того ж шляху витрати енергії збільшаться в чотири рази. Потужність, що розвивається рибою, дорівнює добутку сили опору на швидкість руху, тобто пропорційна кубу швидкості. Щоб втомити рибу і при цьому не перевантажувати снасть, потрібно дозволити їй рухатися якомога швидше.

А тепер розглянемо сили, що виникають при клюванні і виведенні риби. Для прикладу візьмемо спінінг - снасть, яка сприймає і гасить енергію ривків риби в момент захоплення нею приманки і коли вона з кидкової швидкістю намагається піти. Для прикладу розглянемо щуку довжиною 1 м, масою 8 кг і кидкової швидкістю 8 м / с- щуку довжиною 50 см, масою 1 кг і швидкістю 5 м / с і зовсім маленьку (20 см-0,15 кг-2 м / c) . При русі з вказаною швидкістю сила тяги 8-кілограмової щуки виявиться 18,5 кг-кілограмової - 1,3 кг-а масою 0,15 кг - 0,2 кг.

У разі коли щука атакує приманку в напрямку від рибалки, снасть відчуває удар, в процесі якого кінетична енергія риби переходить в енергію пружної деформації волосіні і вудилища. Сила удару обернено пропорційна пружною деформації, тобто прямо пропорційна жорсткості системи «волосінь - вудилище». Восьмикілограмовий щука, що розвинула в кидку 8 м / с, має кінетичної енергією 256 Дж. Якщо деформація вудилища і волосіні складе 6 м, то щука докладе до волосіні середнє зусилля 4,3 кг, а максимальна - 8,6 кг.

Порівняємо методику розрахунку з результатами експериментів, виконаних за допомогою динамометра. У водойму закинули блешню на волосіні завдовжки приблизно 30 м. Після того як риба схопила приманку, довжина волосіні збільшилася на 20% (тобто на 6 м), а вершинка вудилища перемістилася в напрямку ривка на 0,75 м. Величина сили, що виникла при ривку риби масою 7 кг, виявилася 2,6 кг, а максимальна досягла 5,2 кг. При довжині волосіні 15 м середня сила збільшилася до 4,7 кг, а максимальна зросла до 9,4 кг. У повній згоді з теорією, сила виявилася обернено пропорційній деформації снасті і збільшилася в два рази. Іхтіологи знають, що в більшості випадків швидкість середньої риби прямо пропорційна кореню кубічному від її довжини, тобто пропорційна масі тіла. Отже, щука масою 7 кг може розвинути швидкість 7 м / с і накопичити енергію 171,5 Дж. За даними експерименту, сумарна деформація відрізка волосіні завдовжки 30 м і вудилища склала 6,75 м. Згідно з розрахунками, середня сила удару складе 2,5 кг, а максимальна - 5 кг. Як бачимо, результати розрахунків і експериментів збігаються.

Цікаво, а яке зусилля покаже динамометр, якщо в описаному експерименті монолески замінити плетеним шнуром, розтяжність якого як мінімум в двадцять разів менше? Сумарна деформація снасті складе приблизно 1 м, а максимальна сила виросте в 6,75 рази. На вудилище обрушиться удар силою 34 кг! Відзначимо, що якщо в момент удару вудилище буде направлено вздовж шнура, то сила збільшиться ще в три рази. Чи витримає таке навантаження «глуха» снасть? Перевага катушечной снасті не тільки в тому, що з її допомогою можна далеко закидати приманку і виконувати проводку. При хватці великої риби котушка дозволяє віддавати волосінь, зменшуючи навантаження не тільки на всі елементи снасті, але і на пащу риби.

Відео: Найсильніші особистості по ЗНАКУ ЗОДИАКА

Поради по виведенню

Дуже важливо розрізняти силу, яку риба прикладає для подолання опору води, і ту, з якою вона натягує снасть. Щоб збільшити швидкість удвічі, рибі доведеться збільшити силу в чотири рази, а потужність - у вісім разів! Рухаючись з максимальною швидкістю, риба втомлюється дуже швидко. А ось сила, з якою риба може натягнути волосінь, цілком визначається властивостями снасті і умінням рибалки. Наприклад, якщо фрикціон котушки налаштований на зусилля спрацьовування 1 кг, то навіть найбільша щука не зможе тягнути волосінь з більшою силою. У разі застосування глухий жорсткої снасті сила удару риби може досягати великих значень. Навіть застосовуючи дуже міцну снасть, потрібно прагне до того, щоб при виведенні волосінь натягувалася якомога менше, адже до останнього моменту ми не знаємо, наскільки надійно зачепився гачок. Основне завдання рибалки - втомити рибу, не дозволяючи їй впливати на снасть з великою силою. Як же цього досягти? Після того як риба засіклася, вона намагається втекти, розвиваючи найбільшу потужність, на яку здатна. Оскільки запас енергії в м`язах обмежений, риба витратить його вельми швидко. Якщо в цей момент віддати їй волосінь майже вільно, то вся енергія риби буде розсіяна в воді, а навантаження на снасть виявиться меншою. Якщо рибу утримувати на місці, то навантаження на снасть виявиться максимальною. Грамотне виведення полягає у виборі мінімального зусилля гальмування. У той же час зусилля протидії рибі повинно бути достатнім для того, щоб вона не пішла в корчі, кущі або інше укриття. Швидкість риби потрібно гасити плавно, намагаючись при цьому направляти її подалі від небезпечних місць. Як тільки ривок погашений, слід тут же починати підмотування, не даючи рибі ні секунди відпочинку, і перебувати в постійній готовності віддати волосінь при наступному ривку.

Іхтіолог Р. М. Вікторівський, який за п`ятдесят років наукової роботи зловив спінінгом багато тисяч лососевих риб, вважає, що найбільші можливості для грамотного виведення надає якісна інерційна котушка, оскільки вона дозволяє змінювати натяг волосіні в дуже широких межах і робити це за частки секунди. Він же рекомендує при першій-ліпшій можливості вивести рибу на мілководді. Тоді до лобового опору додасться ще й хвильовий і риба втомиться набагато швидше.