Московський Державний Університет
ім. Михайла Васильовича Ломоносова
Фізичний факультет
Реферат на тему:
Біомеханіка гепарда
виконав
Бадмаев Аюр,
студент 301 групи.
Москва +2013
Введення
Руху птахів і звірів, риб і комах здавна привертали увагу людини. Він хотів переміщатися по землі, воді і повітрю так само легко і витончено. Однак минули багато тисячоліть, перш ніж люди створили науку про рух - механіку - і зуміли знайти матеріали і створити конструкції, які не поступаються в швидкості і дальності пересування будь-яким представникам тваринного світу.
Дійсно, літаки піднімаються вище всіх птахів, батискафи занурюються глибше практично всіх риб і морських тварин, автомобілі обганяють будь-яких звірів. Але вчені і конструктори постійно вивчають ті особливості живої природи, які дозволили б машинам і механізмам не тільки встановлювати рекорди, а й рухатися і працювати так само плавно, граціозно і безшумно, як це вдається, наприклад, дельфінам або бабку.
Мільйони років гепарди, найшвидші тварини на планеті, полюють на антилоп, але еволюція нагородила антилопу протидією, щоб у неї був шанс врятуватися. Щоб вижити гепарду знадобилося розвивати не тільки швидкість, але й інші здібності.
Це поєдинок біомеханіки.
Основна частина:
Гепарди і антилопи приблизно рівні суперники в боротьбі за виживання. Гепард може розвивати запаморочливу швидкість рівну 120 км/год. Але деякі представники сімейства антилоп майже такі ж швидкі, наприклад, імпали і газелі. Вони досягають швидкості 95 км/год.
Однак не тільки швидкість дозволяє гепарду досягти свою здобич. Але також здатність до стрімкого прискоренню, яка робить гепарда одним їх найуспішніших африканських хижаків. Вони наздоганяють кожну другу потенційну жертву. Гепард реагує блискавично, розганяючись до 95 км/год менш ніж за 3 секунди, швидше реактивного літака.
Вся справа в ідеальному будові його хребта. Приблизно 60% його м'язової маси зосереджено біля хребта. Він з силою розтягується і стискається, збільшуючи відстань, яку долає за 1 крок, приблизно на метр і дозволяючи йому долати 8 метрів за 1 стрибок.
Земля проноситься повз зі швидкістю 31 м/с. Але гепард не втрачає мету. Як тільки він здійснює свій неперевершений ривок, антилопа втрачає перевагу. Але робота гепарда ще не закінчена. Він створений для швидкості і, навіть піймавши жертву, не може прокусити хребет подібно леву. У його аеродинамічному черепі не залишається місця для сильних щелепних м'язів і потужних зубів. Гепард заб'є видобуток тільки одним способом, діставшись до горла і провівши задушливий захоплення. Він здавлює горло антилопи і утримує його приблизно 10 хвилин. У той час, як він перекриває антилопі доступ кисню, він збільшує його для себе, роблячи глибокий вдих через свою розширену носову порожнину, намагаючись відновитися після гонки зі швидкістю 120 км на годину. Але він не може відпочивати більше. Тварина важить як він сам і йому потрібно відтягнути його звідти. Гепард не може їсти на рівнині і повинен заховати їду в безпечне місце і насолодитися їй якомога швидше, не привертаючи уваги інших хижаків. Одними тільки зубами він тягне 30-кілограмову тушу під дерево. Йому потрібно ненадовго зупинитися, щоб перевести подих. Для повного відновлення правильного серцебиття гепарду потрібен відпочинок від 15 хвилин до півгодини. Він може бігти швидше іншого наземного тварини, але це забирає багато сил. За одну погоню він спалює більше трьохсот калорій. Для цього людина повинна пробігти без зупинки 30 хвилин, гепарду потрібно для цього всього 30 секунд. Він проводить півгодини за відпочинком, а потім їсть. Або якщо це самка гепарда, вона повинна принести їжу своїм дитинчатам. Половину видобутку у гепарда відбирають більші хижаки. Гепарди не створені для бійки і у них просто немає шансів. Крадіжка антилопи справжній удар для гепарда. У середньому самка спалює 2500 калорій в день, а ця поживна їжа майже в 5000 калорій зарядила б її енергією ще на 2 дні. Гепард виживе, якщо буде споживати більше калорій, ніж витрачати. Як тільки рівень виявляється на нулі - Це небезпечно: починають виснажуватися її власні м'язові запаси. Самки гепардів завжди матері-одиначки, тому самці доводиться залишати дітей, щоб відправиться на полювання.
Самка удалечині може помітити те, що л...
