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「魚はどうやって、前にすすむのか?」(第4回「海の教室」)

文責:林 叔克 (2006年7月 1日) カテゴリ:体験型自然科学の教室(10)

バイオ-メカニクスからの視点 バイオ(生物) + メカニクス(力学)、生き物が動く仕組みを解明する学問
「 魚はどうやって、前にすすむのか ? 」


「 魚はどうやって、前にすすむのか ? 」

魚は水の中をスイスイまっすぐ進んでいきます。
水の中では、力がどういった向きにかかっているのかがわかりにくいので、
ある間隔で並んだ釘の中で魚を泳がせます。


「 魚はどうやって、前にすすむのか ? 」

力のベクトルの分解

それぞれの釘に対し、作用反作用の法則をあてはめます。
次にそれぞれの釘にかかる力をx方向とy方向のベクトルに分解します。


「 魚はどうやって、前にすすむのか ? 」

力のベクトルの合成

x方向とy方向の力のベクトルを足し合わせると、頭の方向に力のベクトルが残ります。作用反作用の法則をあてはめ、力のベクトルを分解し、最後に合成することで、魚が前に進むことを解明できます。 


実は水に対する作用反作用の法則のみでは、魚は前に進めません。
頭と尻尾という構造で前後の対称性を破っているからこそ、魚は前に進みます。
FIELD AND NETWORKではさらに、それぞれの生き物が左右対称性を破っている 幾何学的、力学的な構造を明らかにします。



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