神秘的運動常數(shù)

　�、嬴B兒在空中飛翔時，翅膀每分鐘拍幾次？每次幅度有多大？魚兒在水里游動時，尾巴每分鐘擺幾回？每回幅度又是多少？這些問題看上去似乎沒什么意義，難道空中的飛鳥和水里的游魚不是完全自由的嗎？它們的運動不是完全無拘無束的嗎？

　　②答案真是出乎我們的意料�？瓷先プ杂勺栽�、無拘無束的飛行動物和游水動物，它們的運動似乎恰恰遵循著嚴(yán)格的規(guī)律�？茖W(xué)家們通過大量的觀察和實驗，發(fā)現(xiàn)飛行動物和游水動物的運動過程中存在著一個神秘的常數(shù)，那就是它們的翅膀和尾巴的振動頻率、振幅以及運動速度三者之間的關(guān)系———振動頻率乘以振幅再除以運動速度，計算得到的數(shù)值總是落在0.2-0.4之間。

　�、郾热纾�世界上最小的鳥類———蜂鳥，其雙翅展開僅有10厘米左右，飛翔時振幅大約是20厘米。蜂鳥的飛行速度非常快，大約能達到50米/秒。而科學(xué)家們以往觀察到的蜂鳥飛行時雙翅震動頻率在50—70赫茲之間，根據(jù)上述公式計算出來的蜂鳥的運動常數(shù)就落在0.2－0.4之間。

　�、芘c蜂鳥形體相差懸殊的海豚也是科學(xué)家們觀察的一個對象。成年海豚的體長一般在3米左右，在大海里游動時，海豚尾巴擺動的振幅大約是1米，頻率每分鐘30次左右，游泳速度是每小時100公里。根據(jù)公式計算出來的海豚的運動常數(shù)是0.3，也落在0.2－0.4之間。

　�、葸@不僅僅是巧合，研究者們做了大量的試驗，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的飛行動物和游水動物的運動機制中都存在這個神秘的常數(shù)。事實上，只有當(dāng)這一運動常數(shù)的值處于0.2-0.4之間，動物們才能達到最佳的運動狀態(tài)。

　�、揠m然目前科學(xué)家們還不清楚為什么會存在這個運動常數(shù)，它的值又為什么恰恰落在0.2-0.4之間，但這一神奇常數(shù)似乎像物理學(xué)中著名的光速不變原理那樣放之四海而皆準(zhǔn)，也像光速一樣神秘。它能夠幫助生物學(xué)家們根據(jù)動物化石的身體構(gòu)造，判斷出那些早已滅絕了的動物曾經(jīng)具有怎樣的運動速度。甚至，不能排除，這一常數(shù)很可能對外星生物也同樣適用。很多科學(xué)家都表示：“如果在其它星球上真的存在游水生物或飛行生物的話，我們相信，它們的運動也遵循著同樣的規(guī)律。”

　�、叽送猓�這一常數(shù)還能夠幫助軍方研制出各種高性能的飛行器。比如說，一個翼長15厘米、翼振振幅為10厘米的機械間諜如果要做有效飛行的話，其最佳翼振頻率應(yīng)該是30次/秒左右。目前美國軍方已經(jīng)著手研制類似于飛鳥的有翼飛行器，在配備上微型攝像機之后，這樣的機械鳥將可能滲入敵方的任何機密要塞進行刺探。當(dāng)然，它們最感興趣的還是能夠研制出體積更小，無孔不入的機械昆蟲，相信這一天的到來也為時不晚。

　　1．第⑤段中加點的“不僅僅”“幾乎”能不能去掉？為什么？（3分）

　　答：

　　2．文章舉蜂鳥、海豚的例子，意在說明什么？（3分）

　　答：

　　3．生物的“運動常數(shù)”在目前的科學(xué)研究中，具有怎樣的用途？（2分）

　　答：

　　4．隨著人類對生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等研究的不斷深入，仿生學(xué)在改進工程技術(shù)系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越大的作用。請結(jié)合日常獲取的信息再舉一個仿生學(xué)的例子。（3分）

　　答：

　　參考答案

　　1．“不僅僅”說明不是唯一，而“幾乎”說明不是全部，都是虛指，而非確指；如果去掉，則與事實不符，不符合說明文語言準(zhǔn)確性的要求。

　　2．說明飛行動物和游水動物這兩類不同動物的運動過程中都存在著這個神秘的常數(shù)。

　　3．它能夠幫助生物學(xué)家們根據(jù)動物化石的身體構(gòu)造判斷其曾經(jīng)具有的運動速度；還能夠幫助軍方研制出各種高性能的飛行器。

　　4．示例：①模擬人腦的結(jié)構(gòu)和功能，改善計算機的性能；②模仿昆蟲的視覺器官，制造電子眼等。
 

　　 歡迎使用手機、平板等移動設(shè)備訪問中考網(wǎng)，2025中考一路陪伴同行！>>點擊查看