仔细研究皇冠鬣蜥的水面奔跑方法后发现,它使用后脚:1拍击水面,2将脚 向下放至水中,3向后划水,4抬脚往前落,快速重复这四个步骤(右下方图片)。 在皇冠鬣蜥这样奔跑的过程中,有三种力作用于它的身体。 皇冠鬣蜥 首先发挥作用的是脚从上方拍击水面的瞬间产生的“冲击力”。这种向 上的力支撑着身体,在被拍击的水加速结束之前的一瞬间发挥作用。拍击的 力量越大,水的加速度越大,而且,脚的面积越大,搅动的水越多。 比冲击力稍晚一会儿产生的力叫做“浮力”。高速旋转拍打的脚将水推 开,水面以下会出现一个蜥蜴身体长度的柱状漩涡,像是将脚包围住(实验 图像不太清晰)。由于这个气柱的存在,浮力产生了。就像是按下水面的洗 脸盆底,洗脸盆会感受到一种向上顶压的力,这种浮力的道理是一样的。但 是,这个凹陷会立刻恢复,浮力也就随之消失。 紧随浮力之后产生的力叫做“流体动力”,即划水时的抵抗力,与划水 速度的平方成正比。该力主要产生于脚往下往后划的过程中,成为身体向上 方的支撑力和向前的推动力。在上方发挥作用的支撑力加上之前的浮力,正 好超过支撑体重所需要的力。 最后,皇冠鬣蜥之所以不会沉水,是因为脚在后面不断划水,在迈出下 一步之前身体要下沉的一瞬间,被脚拍击水面瞬间产生的“冲击力”和“浮 力”及向上的“流体动力”支撑住。最重要的是,这种拍击水面的巨大力量 能够快速并连续地产生。 另外,皇冠鬣蜥的脚掌和脚趾很长,脚趾中间有蹼。这些蹼在脚拍击水面 时会伸展开,而当脚离开水面时又会合拢。这样,就会放大脚下压水面时的流 体动力,减少离开水面时的阻力。同时,为了更强烈地拍击水面,皇冠鬣蜥会 使身体扭曲,让脚大幅度扭转。皇冠鬣蜥 仔细研究皇冠鬣蜥的水面奔跑方法后发现,它使用后脚:1拍击水面,2将脚 向下放至水中,3向后划水,4抬脚往前落,快速重复这四个步骤(右下方图片)。 在皇冠鬣蜥这样奔跑的过程中,有三种力作用于它的身体。 • 首先发挥作用的是脚从上方拍击水面的瞬间产生的“冲击力”。这种向 上的力支撑着身体,在被拍击的水加速结束之前的一瞬间发挥作用。拍击的 力量越大,水的加速度越大,而且,脚的面积越大,搅动的水越多。 • 比冲击力稍晚一会儿产生的力叫做“浮力”。高速旋转拍打的脚将水推 开,水面以下会出现一个蜥蜴身体长度的柱状漩涡,像是将脚包围住(实验 图像不太清晰)。由于这个气柱的存在,浮力产生了。就像是按下水面的洗 脸盆底,洗脸盆会感受到一种向上顶压的力,这种浮力的道理是一样的。但 是,这个凹陷会立刻恢复,浮力也就随之消失。 • 紧随浮力之后产生的力叫做“流体动力”,即划水时的抵抗力,与划水 速度的平方成正比。该力主要产生于脚往下往后划的过程中,成为身体向上 方的支撑力和向前的推动力。在上方发挥作用的支撑力加上之前的浮力,正 好超过支撑体重所需要的力。 • 最后,皇冠鬣蜥之所以不会沉水,是因为脚在后面不断划水,在迈出下 一步之前身体要下沉的一瞬间,被脚拍击水面瞬间产生的“冲击力”和“浮 力”及向上的“流体动力”支撑住。最重要的是,这种拍击水面的巨大力量 能够快速并连续地产生。 另外,皇冠鬣蜥的脚掌和脚趾很长,脚趾中间有蹼。这些蹼在脚拍击水面 时会伸展开,而当脚离开水面时又会合拢。这样,就会放大脚下压水面时的流 体动力,减少离开水面时的阻力。同时,为了更强烈地拍击水面,皇冠鬣蜥会 使身体扭曲,让脚大幅度扭转