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小鴨為什麼要排成一排 ? - Coggle Diagram
小鴨為什麼要排成一排 ?
動機:小鴨為什麼要跟緊在母鴨背後?
小鴨們並不僅僅是跟在母鴨的後面,而是以整齊的隊列前進著。
背後有什麼其他的原因驅使牠們這樣做呢?
也許是母鴨可以保護小鴨?
形成隊列可以幫助小鴨們省力?
物理科學研究中自行車以及衝浪來了解母鴨站在第一個影響。
自行車競賽中,騎手們會形成一個隊伍,第一位選手負責破風,使得後方的選手可以受到較小的空氣阻力,節省力氣。
小鴨子跟在母鴨後方游泳,很有可能也是為了省力。
比起腳踏車騎士,小鴨子們其實更像是在衝浪!!
在(右邊的鴨子)中,情況則相反,合力向前,會給予鴨子向前的推力
在(中間的鴨子)中,除了向上的浮力,還有一個向後的拉力,也就是此時水波傾向阻止鴨子前進
如果小鴨子們可以處在水波中正確的「加速相位」(如右邊的鴨子 的情況),那不就可以搭上這個「順波車」了嗎!
(左邊的鴨子是)是一隻鴨子在靜止水面所受到的力。
常靠近母鴨的位置,才有水波的產生,小鴨必須非常靠近母鴨才有辦法享受到省力的效果!
和自己游泳相比,除了原本受到的水阻力可以被完全抵消,還能夠獲得額外約 60% 的推力。
距離母鴨愈遠的位置,由於水波的振幅逐漸減小,因此加速的效果會逐漸降低。
由電腦模擬計算發現,在母鴨後方的第一個加速相位效果最好。
前頭的小鴨子,並不只是躺著享受向前的推力,牠們在水中運動會產生的水波和母鴨的水波疊加在一起。
綜合起來的效果便可以幫助母鴨將產生的波動「傳遞下去」,如此形成一個整齊的鴨子隊列!