Proceso físico-biológico Oceanic, Roles de agua, Número de Reynolds, Principio de Bernoulli, Arrastrar



Debido a la mayor densidad de agua de mar que el aire, la fuerza ejercida por la misma velocidad en un organismo es 827 veces más fuerte en el océano. Cuando las ondas se estrellan en la orilla, la fuerza ejercida sobre los organismos del litoral puede ser equivalente a varias toneladas.

Roles de agua

El agua forma el océano, produce el medio ambiente fluido de alta densidad y afecta en gran medida los organismos oceánicos.

  • El agua de mar produce flotabilidad y proporciona soporte para las plantas y los animales. Esa es la razón por la cual en los organismos del océano puede ser tan grande como la ballena azul y macrófitos. Y las densidades o rigideces de los organismos oceánicos son bajos en relación en comparación con la de las especies terrestres. El medio acuático permite que el organismo esté blanda, acuosa y enorme. Para ser acuosa y transparente es un medio eficaz para evitar la depredación.
  • El agua de mar puede prevenir la desecación aunque es mucho más salada que el agua dulce. Para organismo oceánico, no como las plantas y los animales terrestres, el agua no es un problema.
  • El agua de mar transporta oxígeno y nutrientes a los organismos oceánicos, que les permitan ser planctónicos o liquidarse. Los minerales disueltos y el flujo de oxígeno con corrientes/circulaciones. Plantas y animales oceánicos fácilmente captan lo que necesitan para su vida diaria, lo que los hace "vago" y "lento".
  • El agua de mar elimina los desechos de animales y plantas. El agua de mar es más limpio de lo que podemos imaginar. Debido al gran volumen de los océanos, los residuos producidos por organismos oceánicos e incluso actividades humanas difícilmente puede obtener el agua de mar contaminada. La basura no sólo es «residuo», sino también una importante fuente de alimento. Las bacterias remineralizar y reciclan la materia orgánica de nuevo a la principal red trófica oceánica.
  • Organismos de transporte de agua de mar, lo que facilita la captura de los alimentos y la fertilización. Muchos organismos inferiores asentadas utilizan sus tentáculos para coger alimentos planctónicos.
  • Número de Reynolds

    El flujo de agua puede ser descrito como laminar o turbulento. El flujo laminar se caracteriza por movimientos suaves: las partículas vecinas advección por tal flujo seguirán caminos similares. El flujo turbulento está dominado por recirculación, espirales, remolinos y la aparente aleatoriedad. En tales partículas de flujo que son vecinos en un momento pueden encontrarse muy distantes entre sí más tarde.

    Número de Reynolds es la relación de fuerzas de inercia a fuerzas viscosas. A medida que el tamaño de un organismo y la fuerza de la corriente aumenta, las fuerzas de inercia eventualmente dominar, y el flujo se convierte en turbulento. A medida que el tamaño y la disminución de la fuerza, las fuerzas viscosas dominan el tiempo y el flujo se convierte en laminar.

    Biológicamente no hay una distinción importante entre el plancton y neckton. El plancton es el conjunto de organismos relativamente pasivos que flotan o la deriva con las corrientes, como diminutas algas y bacterias, huevos y larvas de pequeños organismos marinos, y los protozoos y otros depredadores minutos. Nekton son el agregado de nadar activamente organismos que son capaces de moverse independientemente de las corrientes de agua, como camarones, peces forraje y tiburones.

    Como regla general, el plancton son pequeños y, si nadan en absoluto, hacerlo en números biológicamente Reynolds bajos, donde el comportamiento viscoso del agua domina y los flujos reversibles son la regla. Nekton, por otro lado, son más grandes y nadar en los números biológicamente altos Reynolds, donde los flujos inerciales son la regla y los remolinos se desprenden fácilmente. Muchos organismos, como las medusas y los peces, la mayoría comienzan su vida como larvas y otros miembros pequeños de la comunidad de plancton, nadar en bajos números de Reynolds, pero se vuelven necton a medida que crecen lo suficientemente grande como para nadar en altos números de Reynolds.

    Principio de Bernoulli

    Principio de Bernoulli establece que para un flujo no viscoso, un aumento en la velocidad del fluido se produce simultáneamente con una disminución en la presión o una disminución de la energía potencial del fluido.

    Uno de los resultados del principio de Bernoulli es que la corriente en movimiento lento tiene una presión más alta. Este principio se utiliza, por ejemplo, por parte de algunos alimentadores de suspensión bentónicos. Estos chicos inteligentes cavan agujeros como tubos de U con un extremo más alto que el otro extremo. Debido a arrastrar parte inferior, como el agua fluye sobre la parte inferior de la abertura del tubo inferior tiene una velocidad de fluido inferior y por lo tanto una presión mayor que la abertura del tubo superior. El alimentador de suspensión bentónica puede ocultar en el tubo como la diferencia de presión entre los extremos del tubo unidades de agua y las partículas en suspensión a través del tubo.

    Las formas del cuerpo de muchas criaturas bentónicos también explotan el principio de Bernoulli no sólo reducir la fricción y el arrastre, pero también para crear ascensor cuando se mueven a través de la corriente.

    Arrastrar

    Arrastre es la tendencia de un objeto se mueva en la dirección del flujo. La magnitud de la fricción depende de la velocidad de la corriente, la forma y el tamaño del organismo y de la densidad del fluido. Arrastre es un proceso disipativo que generalmente se traduce en la generación de calor.

    En agua de mar, arrastre se puede descomponer en dos formas diferentes: la piel de fricción y la presión de arrastre.

  • Fricción de la piel: al igual que otras fuerzas de fricción, fricción de la piel es una consecuencia del movimiento relativo entre la superficie de los organismos y su entorno fluido. En condiciones de baja Re, donde las fuerzas viscosas dominan, la fricción de la piel se desprende y es más importante, a pesar de que también está presente en condiciones de alta Re.
  • Presión de arrastre: la presión de arrastre es el resultado de la diferencia de presión en frente de, y detrás, un organismo. Dicho sea de paso, la forma que tiene el coeficiente de arrastre más baja presión es un hemisferio hueco orientado en la dirección del flujo de fluido. En las plantas oceánicas medio ambiente y los animales se establecieron tienen cuerpos que son suaves y flexibles con el fin de minimizar los efectos de la presión de arrastre.
  • Además de ser blandos y flexibles, los organismos tienen otros métodos para minimizar la resistencia.

    • Piel suave: los delfines tienen poco desgaste gotas en la piel que atrapa poco de agua para el agua fluye sobre el agua que queda atrapada. La piel se siente suave y escamosa y arroja cada dos horas. Esto ayuda a los delfines nadan a través del agua de mar a alta velocidad.
    • La piel de tiburón: la superficie de la piel del tiburón está cubierta con diminutos "dientes" o dentículos dérmicos. La forma y el posicionamiento de estos dentículos varía a través del cuerpo del tiburón, alterando el flujo de agua en una forma para reducir al mínimo la resistencia de forma.
    • Piel Barracuda: Barracuda tiene cientos de conductos de la piel que obligan al fluido fluye a seguir los tubos paralelos y convertirse laminar. Una vez más, esta disposición disminuye arrastrar agua.