Энергия размера
1 мин чтения
Фото: Tsering Topgyal / AP

Фото: Tsering Topgyal / AP

Инженеры опровергли миф о высокой энергоэффективности больших животных

Американские инженеры выяснили, что большие и маленькие животные тратят примерно равное количество энергии на движение с учетом разницы в массе, что опровергает представления о высокой энергетической эффективности крупных живых существ. Выводы ученых опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Хорошо известен факт, что тяжелые машины тратят больше бензина, чем миниатюрные и легкие автомобили. Биологи достаточно долго полагали, что в мире животных все происходит наоборот: небольшие животные, такие как мыши, должны тратить больше энергии на движение, чем слоны и другие крупные существа. В пользу этого говорит и то, что, например, колибри за день съедает почти столько же пищи, сколько весит сама.

Нилеш Патанкар из Северо-Западного университета в Эванстоне (США) и его коллеги, пытаясь найти идеальную форму корпуса для мини-субмарины или батискафа, выяснили, что зависимости между размерами, массой и энергоэффективностью не существует.

Рассчитывая найти идеал энергетической экономности, инженеры вычислили «транспортные издержки» обитателей океанов. Для этого ученые составили уравнение, описывающее движение животного в воде с учетом его массы, размеров и сопротивления воды. Инженеры использовали его для вычисления мощности, которую развивают мышечные «двигатели» нескольких десятков видов рыб, китов и дельфинов. Полученные значения нельзя сравнивать между собой – они не учитывают многих биологических параметров, в том числе скорость метаболизма, массу мускулов и манеру плавания. Чтобы решить эту проблему, группа Патанкара создала особый «коэффициент энергопотребления», в который включены все эти параметры.

Сравнив значения этого коэффициента для тунцов, китов и других видов рыб и млекопитающих, Патанкар и его коллеги обнаружили, что энергоэффективность крупных и небольших рыб и млекопитающих практически одинакова. Это означает, что все морские животные, начиная с небольших подвидов тунца и заканчивая многотонными кашалотами, выделяют примерно равные доли «энергобюджета» на движение.

Авторы статьи провели аналогичные расчеты для птиц и насекомых, среди которых были и микроскопические мушки, и альбатросы с трехметровым размахом крыльев. И в этом случае инженеры получили одинаковые значения «коэффициента энергопотребления». Опираясь на эти данные, Патанкар и его коллеги говорят о том, что представления об «экономности» движений больших животных не соответствуют действительности. По словам ученых, эти же формулы можно применять и для оценки экономичности автомобилей.

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос Униформа для картеля Далее в рубрике Униформа для картеляВ победившем мексиканский картель «Тамплиеры» народном ополчении произошел второй раскол Читайте в рубрике «В мире» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»
Комментарии
13 мая 2014, 15:43
Так этому раньше нас еще с малых лет учили - о том, что муравей куда сильнее слона!
13 мая 2014, 10:28
Сравнивать животных и автомобили на мой взгляд не совсем уместно. Либо тогда сравнивать большие и маленькие автомобили между собой.
Самое главное,что ученые наконец то поняли,что наши машины,на сколько идеальны бы они не были,совсем не эффективны если сравнивать их размеры и энергопотребление.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Загрузка...
Дискуссии без купюр.
Читайте «Русскую планету» в социальных сетях и участвуйте в обсуждениях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!