Vitesse des dauphins : fin du paradoxe de Gray

15 juillet 2011 par murielle.oriol

La fin du paradoxe

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Timothy Wei, Professeur de la Rensselaer’s Scholl of Engeneering a mis ses compétences en hydrodynamisme depuis des années, aux services des nageurs de haut niveau.
Expert dans l’évaluation des forces qu’exerçaient les nageurs pour se propulser dans l’eau, il a réalisé qu’il pouvait utiliser les techniques modernes pour percer le secret de la nage des dauphins.

A l’aide d’une technique connue sous le nom de “Digital Particle Image Velocimetry”, il a pris environ mille images par seconde des mouvements de deux dauphins. Sur ces images, des mini-bulles de vapeurs provoquées par l’écoulement de l’eau et la cavitation induite autour des corps des deux animaux, baptisés Primo et Puka, pouvaient être observées et leurs vitesses mesurées en utilisant un logiciel de traitement d’images.

Les mesures ont alors parlé sans ambiguïté. Les muscles des dauphins sont bien 10 fois plus forts et suffisamment puissants pour propulser l’animal aux vitesses observées. Le paradoxe de Gray a vécu…

Moyens d’augmenter les vitesses

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> La force propulsive est assurée par la nageoire caudale. Les battements alternés de la queue de l’animal augmentent la vitesse de l’eau et reculent l’apparition des turbulences sur le corps.
> les parties saillantes ont été éliminées (pavillons auditifs, pelage).
> les mamelles et les organes sexuels sont internes, noyés dans la masse du corps.
> la peau du dauphin est couverte de rides minuscules qui dirigent le flux de l’eau afin d’éviter les turbulences lors des déplacements.
> la couche épidermique est fine, lisse et élastique. Les cellules de leur épiderme contiennent des gouttes huileuses qui facilitent la pénétration dans l’eau.

La locomotion assistée

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le bow riding

Cela consiste à nager un peu avant d’un corps de grande taille se déplaçant dans l’eau (navire à étrave arrondie, Baleine…), permet une grande économie d’énergie par le biais d’une force de propulsion engendrée par le mouvement de l’eau s’écoulant le long du “taxi” sur la palette caudale.

Le surf riding

Locomotion assistée simplement équivalente au surf

La nage en formation échelonnée

Elle est utilisée par le petit suivant sa mère. Il se développe une attraction entre les deux corps qui augmente avec la vitesse et la proximité des corps, conséquemment à la loi de Bernoulli.