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在动物进化谱系树上，我们都能体察到结构和功能同物理规律的关系。在运动中，动物首先要同地心引力抗争，还要适应流体、空气、空间环境 不断调整自身，淘汰不适应的结构。所以，动物的外形和结构能最大限度地适应力学定理，让运动能力发挥到极致。会爬、善泳、能飞、擅跳……可以说，在动物世界中，它们个个都是运动健将。
漂浮能手：草履虫
动物是生物圈的消费者，为了取得食物，它们必需接受自然界物理规律的支配，借助力学原理运动。如动物界中最原始、最低等的原生动物草履虫，它生活在水面，其主要运动是漂浮。草履虫的单细胞结构和细胞内容物由皮膜包裹，内有大量的伸缩泡和气泡。皮膜能隔水，其体重又特轻，这是其能在水中漂浮的先天条件。在水中前行还必须克服水的阻力，草履虫的圆锥形头部是最适合的结构，似乎天生就是为此而生。
草履虫的细胞器由细胞膜演化生成，细胞膜是同环境接触的前沿阵地，受物理规律的影响也最大。可以说，草履虫的感应、营养、排泄等生理活动都与运动力学息息相关。没有神经的原生动物，其感应性与化学分子的运动趋向一致，哪里的环境适合它，它就会游向哪里。口沟取食全由流体力学支配，食物泡的形成靠的是蛋白质膜收缩，排泄过程也完全符合流体力学。草履虫的皮膜上长满纤毛，每根纤毛的动作如单臂划水，纤毛互相配合使水沿体表向后移动，前进的方向与纤毛呈直角正交，较好地减少了阻力。鞭毛和纤毛是原生动物特有的运动器官，它可使动物在液体介质中灵活行动，速度较变形运动快得多。而这给了科学家灵感，科学家由此产生联想，利用细菌和原生动物的鞭毛研制纳米发动机。
双跳冠军：袋鼠
澳洲是有袋类动物的故乡，其中，袋鼠是澳洲的国宝。而袋鼠家族中的红袋鼠则是体型最大、也是最美丽的一种。它们善于跳跃，一跃就是7～8米远，4米高。如果让它们去参加奥运会，“双跳冠军”非它们莫属。袋鼠身体高大，携带幼仔后，体重就更大了，在这种情形下，它们依然能跳跃那么高、那么远，它们是如何做到的?人们仔细观察了袋鼠的起跑动作后发现，袋鼠们不是站着起跑，而是先将身体弯曲，降低重心，借此增加奔跑和跳跃时向前的水平分力和冲力。它们还充分利用自身形态结构上的特点，很好地发挥了强有力的后腿的蹬伸作用，从而迅速摆脱静止状态，获得较大的起动速度。袋鼠的后蹬力越大，地面的反作用力也就越大，获得的初速度也就越大。
袋鼠的这种起动姿势符合生物力学原理，肌肉在收缩前先拉长，可以提高肌肉的张力，有利于发挥肌肉的收缩能力。
现在的短跑运动员在比赛中，均采用袋鼠式的蹲踞式起跑方式，先将臀肌、大腿前面的股四头肌和小腿后面的三头肌拉长，使这些肌肉群处于收缩前的“绷紧”状态，在后蹬起动的一刹那，就会产生相当大的爆发力。再加上蹲踞起跑时身体重心低，支撑反作用力向前的分力大，能产生巨大的前冲力，提高起动时的初速度，从而能提高短跑运动的成绩。工程技术人员模仿袋鼠的跳跃，研制出了一种“跳跃机”。“跳跃机”没有轮子，靠四条腿有节奏地起落前进。即使在坎坷不平的田野或沙漠里也能通行无阻。
飞翔健将：鸟类
鸟类的飞翔本领是任何动物都无法企及的。遍于全球的热带和亚热带海滨与岛屿的军舰鸟，胸肌发达，善于飞翔，素有“飞行冠军”之称。捕食时的飞行时速可达400千米左右，是世界上飞行最快的鸟。
尖尾雨燕的飞行速度也不容小觑。尖尾雨燕一般飞行的速度为每小时170千米，最快时每小时可达352，5千米，比小汽车还快。而鸟类中最有耐力要数家燕，据鸟类学家研究，燕子迁徙最长的距离可达8800千米，历时35天。在穿越大洋时，它们以每小时1 20千米的速度飞驰，几天几夜不休息也不吃喝，是鸟儿王国最为壮观和残酷的场景!
鸟的飞行结构和方式是人类航天器仿生的对象。扑翼是最节能的，而人类的飞机翅膀至今还是蜻蜒式的。早在500年前，达·芬奇就想制造像鸟一样飞的飞机。在以后的500年中，科学家对此的研究一直孜孜不倦，但始终都未取得成功。2006年7月，加拿大多伦多大学的德洛里耶尔研制的扑翼飞行器，成功实现了首飞。但飞行活动被一阵突然袭来的阵风打断，其在空中总共飞行了14秒，近3千米。
南京航空航天大学的科学家认为，扑翼机的升力比普遍固定翼飞机要大2～3倍，使用经济性是常规飞机的1.5～2倍，是直升飞机的6～9倍。扑翼机能以较小的速度起飞和降落，可以垂直起降、悬停，因此，不需要很长的跑道和专用机场，比普通飞机便利得多。目前，他们正在研制蜻蜒型全电扑翼机，已进行设计和模拟试验。
体育全能：昆虫之家
昆虫王国的子民无论是地上爬的、土里钻的，还是天上飞的，个个都是运动好手。弹跳是动物常用的运动方式，捕食、避敌、求偶都离不开弹跳。目前，人类跳高的世界记录是2.45米，跳远的世界记录是8.95米，相当于人体长的1.5～5倍。而昆虫在这方面似乎要比人类厉害得多，身体仅6毫米长的沫蝉，最高跳跃高度可达70厘米，相当于标准身高的男性跳过200米高的摩天大楼。有科学家认为，沫蝉是世界上跳跃最高的动物。据测算，沫蝉跳跃时加速度可达到4000米／秒2，承受的重力是自身体重的400倍，而火箭发射只能承受其自身质量6～7倍的重力。沫蝉耐受重力的能力竞能胜过火箭，这是科学家始终都没有预料到的。因此，沫蝉的外骨骼力学结构，成了科学家研制新航天器的重要参照。
昆虫中的飞翔能手也很多，其中飞得最快的要数澳大利亚蜻蜒，它短距离的冲刺速度可达每小时58千米。飞行耐力较强的是飞蝗，它们能连续飞行几十个小时。能飞的昆虫，大多都有高超的飞行技巧，如苍蝇，它能灵活地在空中直飞、振翅停留、急转弯、退着飞，甚至还能在空中盘转翻筋斗。这些复杂、高难度的飞行动作中的物理学原理一直让科学家们捉摸不透。迄今为止，人造飞行器都无法完美呈现出这些高难度飞行动作。
漂浮能手：草履虫
动物是生物圈的消费者，为了取得食物，它们必需接受自然界物理规律的支配，借助力学原理运动。如动物界中最原始、最低等的原生动物草履虫，它生活在水面，其主要运动是漂浮。草履虫的单细胞结构和细胞内容物由皮膜包裹，内有大量的伸缩泡和气泡。皮膜能隔水，其体重又特轻，这是其能在水中漂浮的先天条件。在水中前行还必须克服水的阻力，草履虫的圆锥形头部是最适合的结构，似乎天生就是为此而生。
草履虫的细胞器由细胞膜演化生成，细胞膜是同环境接触的前沿阵地，受物理规律的影响也最大。可以说，草履虫的感应、营养、排泄等生理活动都与运动力学息息相关。没有神经的原生动物，其感应性与化学分子的运动趋向一致，哪里的环境适合它，它就会游向哪里。口沟取食全由流体力学支配，食物泡的形成靠的是蛋白质膜收缩，排泄过程也完全符合流体力学。草履虫的皮膜上长满纤毛，每根纤毛的动作如单臂划水，纤毛互相配合使水沿体表向后移动，前进的方向与纤毛呈直角正交，较好地减少了阻力。鞭毛和纤毛是原生动物特有的运动器官，它可使动物在液体介质中灵活行动，速度较变形运动快得多。而这给了科学家灵感，科学家由此产生联想，利用细菌和原生动物的鞭毛研制纳米发动机。
双跳冠军：袋鼠
澳洲是有袋类动物的故乡，其中，袋鼠是澳洲的国宝。而袋鼠家族中的红袋鼠则是体型最大、也是最美丽的一种。它们善于跳跃，一跃就是7～8米远，4米高。如果让它们去参加奥运会，“双跳冠军”非它们莫属。袋鼠身体高大，携带幼仔后，体重就更大了，在这种情形下，它们依然能跳跃那么高、那么远，它们是如何做到的?人们仔细观察了袋鼠的起跑动作后发现，袋鼠们不是站着起跑，而是先将身体弯曲，降低重心，借此增加奔跑和跳跃时向前的水平分力和冲力。它们还充分利用自身形态结构上的特点，很好地发挥了强有力的后腿的蹬伸作用，从而迅速摆脱静止状态，获得较大的起动速度。袋鼠的后蹬力越大，地面的反作用力也就越大，获得的初速度也就越大。
袋鼠的这种起动姿势符合生物力学原理，肌肉在收缩前先拉长，可以提高肌肉的张力，有利于发挥肌肉的收缩能力。
现在的短跑运动员在比赛中，均采用袋鼠式的蹲踞式起跑方式，先将臀肌、大腿前面的股四头肌和小腿后面的三头肌拉长，使这些肌肉群处于收缩前的“绷紧”状态，在后蹬起动的一刹那，就会产生相当大的爆发力。再加上蹲踞起跑时身体重心低，支撑反作用力向前的分力大，能产生巨大的前冲力，提高起动时的初速度，从而能提高短跑运动的成绩。工程技术人员模仿袋鼠的跳跃，研制出了一种“跳跃机”。“跳跃机”没有轮子，靠四条腿有节奏地起落前进。即使在坎坷不平的田野或沙漠里也能通行无阻。
飞翔健将：鸟类
鸟类的飞翔本领是任何动物都无法企及的。遍于全球的热带和亚热带海滨与岛屿的军舰鸟，胸肌发达，善于飞翔，素有“飞行冠军”之称。捕食时的飞行时速可达400千米左右，是世界上飞行最快的鸟。
尖尾雨燕的飞行速度也不容小觑。尖尾雨燕一般飞行的速度为每小时170千米，最快时每小时可达352，5千米，比小汽车还快。而鸟类中最有耐力要数家燕，据鸟类学家研究，燕子迁徙最长的距离可达8800千米，历时35天。在穿越大洋时，它们以每小时1 20千米的速度飞驰，几天几夜不休息也不吃喝，是鸟儿王国最为壮观和残酷的场景!
鸟的飞行结构和方式是人类航天器仿生的对象。扑翼是最节能的，而人类的飞机翅膀至今还是蜻蜒式的。早在500年前，达·芬奇就想制造像鸟一样飞的飞机。在以后的500年中，科学家对此的研究一直孜孜不倦，但始终都未取得成功。2006年7月，加拿大多伦多大学的德洛里耶尔研制的扑翼飞行器，成功实现了首飞。但飞行活动被一阵突然袭来的阵风打断，其在空中总共飞行了14秒，近3千米。
南京航空航天大学的科学家认为，扑翼机的升力比普遍固定翼飞机要大2～3倍，使用经济性是常规飞机的1.5～2倍，是直升飞机的6～9倍。扑翼机能以较小的速度起飞和降落，可以垂直起降、悬停，因此，不需要很长的跑道和专用机场，比普通飞机便利得多。目前，他们正在研制蜻蜒型全电扑翼机，已进行设计和模拟试验。
体育全能：昆虫之家
昆虫王国的子民无论是地上爬的、土里钻的，还是天上飞的，个个都是运动好手。弹跳是动物常用的运动方式，捕食、避敌、求偶都离不开弹跳。目前，人类跳高的世界记录是2.45米，跳远的世界记录是8.95米，相当于人体长的1.5～5倍。而昆虫在这方面似乎要比人类厉害得多，身体仅6毫米长的沫蝉，最高跳跃高度可达70厘米，相当于标准身高的男性跳过200米高的摩天大楼。有科学家认为，沫蝉是世界上跳跃最高的动物。据测算，沫蝉跳跃时加速度可达到4000米／秒2，承受的重力是自身体重的400倍，而火箭发射只能承受其自身质量6～7倍的重力。沫蝉耐受重力的能力竞能胜过火箭，这是科学家始终都没有预料到的。因此，沫蝉的外骨骼力学结构，成了科学家研制新航天器的重要参照。
昆虫中的飞翔能手也很多，其中飞得最快的要数澳大利亚蜻蜒，它短距离的冲刺速度可达每小时58千米。飞行耐力较强的是飞蝗，它们能连续飞行几十个小时。能飞的昆虫，大多都有高超的飞行技巧，如苍蝇，它能灵活地在空中直飞、振翅停留、急转弯、退着飞，甚至还能在空中盘转翻筋斗。这些复杂、高难度的飞行动作中的物理学原理一直让科学家们捉摸不透。迄今为止，人造飞行器都无法完美呈现出这些高难度飞行动作。