Розділ 3. Реактивний рух в природі.

Багато хто з нас у своєму житті зустрічалися під час купання в морі з медузами. У всякому разі, в Чорному морі їх цілком вистачає. Але мало хто замислювався, що і медузи для пересування користуються реактивним рухом. Крім того, саме так пересуваються і личинки бабок, і деякі види морського планктону. І найчастіше ККД морських безхребетних тварин при використанні реактивного руху набагато вище, ніж у техновинаходів.

Реактивний рух використовується багатьма молюсками - восьминогами, кальмарами, каракатицями. Наприклад, морський молюск-гребінець рухається вперед за рахунок реактивної сили струменя води, викинутої з раковини при різкому стисканні її стулок.

Каракатиця, як і більшість головоногих молюсків, рухається у воді наступним способом. Вона забирає воду в зяброву порожнину через бічну щілину і особливу лійку попереду тіла, а потім енергійно викидає струмінь води через лійку. Каракатиця направляє трубку лійку в бік або назад і стрімко видавлюючи з неї воду, може рухатися в різні боки.

Сальпа - морська тварина з прозорим тілом, при русі приймає воду через передній отвір, причому вода потрапляє в широку порожнину, усередині якої по діагоналі натягнуті зябра. Як тільки тварина зробить великий ковток води, отвір закривається. Тоді поздовжні і поперечні м'язи сальпи скорочуються, все тіло стискається, і вода через заднє отвір виштовхується назовні. Реакція витікає струменя штовхає Сальп вперед.

Найбільший інтерес представляє реактивний двигун кальмара. Кальмар є самим крупним безхребетним мешканцем океанських глибин. Кальмари досягли вищого досконалості в реактивній навігації. У них навіть тіло своїми зовнішніми формами копіює ракету (або краще сказати - ракета копіює кальмара, оскільки йому належить в цій справі безперечний пріоритет). При повільному переміщенні кальмар користується великим ромбоподібним плавцем, періодично згинається. Для швидкого кидка він використовує реактивний двигун. М'язова тканина - мантія оточує тіло молюска з усіх боків, обсяг її порожнини становить майже половину обсягу тіла кальмара. Тварина засмоктує воду всередину мантійних порожнини, а потім різко викидає струмінь води через вузьке сопло і з великою швидкістю рухається поштовхами тому. При цьому всі десять щупалець кальмара збираються у вузол над головою, і він набуває обтічну форму. Сопло забезпечено спеціальним клапаном, і м'язи можуть його повертати, змінюючи напрямок руху. Двигун кальмара дуже економічний, він здатний розвивати швидкість до 60 - 70 км/ч. (Деякі дослідники вважають, що навіть до 150 км/год!) Недарма кальмара називають "живою торпедою". Згинаючи складені пучком щупальця вправо, вліво, вгору або вниз, кальмар повертає в ту чи іншу сторону. Оскільки таке кермо порівняно з самим тваринам має дуже великі розміри, то досить його незначного руху, щоб кальмар, навіть на повному ходу, легко міг ухилитися від зіткнення з перешкодою. Різкий поворот керма - і плавець мчиться вже в зворотний бік. Ось зігнув він кінець лійки назад і ковзає тепер головою вперед. Вигнув її вправо - і реактивний поштовх відкинув його вліво. Але коли потрібно плисти швидко, лійка завжди стирчить прямо між щупальцями, і кальмар мчиться хвостом уперед, як біг би рак - скороход, наділений жвавістю скакуна.

Якщо поспішати не потрібно, кальмари і каракатиці плавають, ундуліруя плавниками, - мініатюрні хвилі пробігають по них спереду назад, і тварина граціозно ковзає, зрідка підштовхуючи себе також і струменем води, викинутої з-під мантії. Тоді добре помітні окремі поштовхи, які отримує молюск в момент виверження водяних струменів. Деякі головоногі можуть розвивати швидкість до п'ятдесяти п'яти кілометрів на годину. Прямих вимірювань, здається, ніхто не виробляв, але про це можна судити по швидкості і дальності польоту літаючих кальмарів. І такі, виявляється, є таланти в рідні у спрутів! Кращий пілот серед молюсків - кальмар стенотевтіс. Англійські моряки називають його - Флайінг-сквід (В«літаючий кальмар В»). Це невелика тварина розміром з оселедця. Він переслідує риб з такою стрімкістю, що нерідко вискакує з води, стрілою проносячись над її поверхнею. До цьому прийому він вдається і рятуючи своє життя від хижаків - тунців і макрелей. Розвинувши у воді максимальну реактивну тягу, кальмар-пілот стартує в повітря і пролітає над хвилями більше п'ятдесяти метрів. Апогей польоту живої ракети лежить так високо над водою, що літаючі кальмари нерідко потрапляють на палуби океанських суден. Чотири-п'ять метрів - не рекордна висота, на яку піднімаються в небо кальмари. Іноді вони злітають ще вище. Англійська дослідник молюсків доктор Рис описав у науковій статті кальмара (довжиною всього в 16 сантиметрів), який, пролетівши по повітрю неабияку відстань, впав на місток яхти, височів над водою майже на сім метрів.

Трапляється, що на корабель блискучим каскадом обрушується безліч літаючих кальмарів. Античний письменник Требіус Нігер повідав одного разу сумну історію про корабель, який нібито навіть затонув під вагою літаючих кальмарів, що впали на його палубу. Кальмари можуть злітати і без розгону. p> Восьминоги теж вміють літати. Французький натураліст Жан Верани бачив, як звичайний восьминіг розігнався в акваріумі і раптом задом вперед несподівано вискочив з води. Описавши в повітрі дугу довжиною метрів в п'ять, він плюхнувся назад у акваріум. Набираючи швидкість для стрибка, восьминіг рухався не тільки за рахунок реактивної тяги, але і гріб щупальцями.

Мішкуваті восьминоги плавають, звичайно, гірше кальмарів, але в критичні хвилини і вони можуть показати рекордний для кращих спринтерів клас. Співробітники Каліфорнійського акваріума намагалися сфотографувати восьминога, атакуючого краба. Спрут кидався на видобуток з такою швидкістю, що на плівці, навіть при зйомці на самих великих швидкостях, завжди виявлялися мастила. Значить, кидок тривав соті частки секунди! Зазвичай же восьминоги плавають порівняно повільно. Джозеф Сайнл, який вивчав міграції спрутів, підрахував: восьминіг розміром в півметра пливе по морю з середньою швидкістю близько п'ятнадцяти кілометрів на годину. Кожна струмінь води, викинута з лійки, штовхає його вперед (вірніше, назад, так як восьминіг пливе задом наперед) на два - два з половиною метри.

Реактивний рух можна зустріти і в світі рослин. Наприклад, дозрілі плоди "скаженого огірка "при самому легкому дотику відскакують від плодоніжки, а з утворився отвори з силою викидається клейка рідина з насінням. Сам огірок при цьому відлітає в протилежному напрямку до 12 м.

Знаючи закон збереження імпульсу можна змінювати власну швидкість переміщення у відкритому просторі. Якщо ви знаходитесь в човні і у вас є кілька важких каменів, то кидаючи каміння в певну сторону ви будете рухатися в протилежному напрямку. Те ж саме буде і в космічному просторі, але там для цього використовують реактивні двигуни.

Кожен знає, що постріл із гвинтівки супроводжується віддачею. Якби вага кулі дорівнювала б вазі гвинтівки, вони б розлетілись з однаковою швидкістю. Віддача виникає тому, що відкидна маса газів створює реактивну силу, завдяки якій може бути забезпечено рух як у повітрі, так і в безповітряному просторі. І чим більше маса і швидкість стікали газів, тим більшу силу віддачі відчуває наше плече, чим сильніша реакція гвинтівки, тим більша реактивна сила.