海豚皮肤的启示

在海洋里，有一种比猴子还要机灵的动物——海豚。对海豚进行训练，它们能打乒乓球，能跳火圈，就像杂技团的演员一样。有人曾训练海豚和猴子，让它们学开电源开关，普通猴子二三百次才能教会，而一般海豚15～20次就学会了。个别更机灵的海豚，5次就能掌握。

许多人都知道，海豚是游泳能手，它虽然只有二三米长的身躯，几百斤重，可是它每小时却可以游三四十千米的路程，相当于鱼雷快艇的中等速度，它能把普通船只远远地甩在后头。

游泳能手——海豚(https://www.daowen.com)

海豚在水中的“神速”由何而来?我们知道，一个固体在另一个固体表面上有相对运动或相对运动趋势的时候，存在摩擦阻力，这是一种干摩擦。另外，当固体相对于液体或气体而运动时，在固体与液体或气体的接触面上，也作用有阻止相对运动的摩擦力，这种摩擦力称为湿摩擦。当固体浸没在液体或气体中而运动时，除了受到湿摩擦力外，同时还受到液体或气体的压力。迎面所受的压力大于背面所受的压力，因此这种压力也起到阻碍固体在液体或气体中的运动，这种阻力称为介质阻力。介质阻力和湿摩擦力的总和就是固体在液体或气体中所受的摩擦阻力。正是水的摩擦阻力影响了人在水中游泳的速度，影响了船在水中的航速，当然也会影响鱼在水中的速度。船体造成流线型，就是为了减小这种摩擦阻力，从而提高船舶的航行速度。

虽然海豚也具有流线型的体态，但根据常规，由它的体形、身长、体重来分析，不可能达到每小时游三四十千米的速度。经过人们长期研究和观察，发现促使海豚具有“神速”的奥秘在它的皮肤上。原来，海豚的皮肤特别松软，整个皮肤外层小管中充满海绵物质。当它游泳时，这海绵状的皮肤表层能“随机应变”，按照水的紊流作波浪起伏，使它的整个皮肤表层变得和水波的形状一样。如此变化的结果，使水对海豚的摩擦阻力减少了90%。这就是海豚游泳速度极快的主要原因。之后，人们模仿海豚皮肤的结构，造出了一种柔软的人造海豚皮，用它覆盖在潜艇钢壳的表面，果然潜艇的航速大大提高了。

［举一反三］

在近些年的国际游泳比赛上，我们经常可以听到“鲨鱼泳衣”，你知道为什么人们要发明这种泳衣呢?依据的是什么物理知识呢?

答案:潜艇是得到了海豚的启示提高了航速，而鲨鱼皮泳衣是从鲨鱼皮的特殊结构得到的启示而模仿制作的。在各国的运动员都想在游泳比赛竞争中取得好成绩，于是就有人开始研究什么样的泳衣可以让人在水中游得更快。我们知道鲨鱼游泳速度非常快，所以人们就研究鲨鱼皮并制作出与之相似的材质的泳衣，所以近些年的游泳纪录屡被刷新。