मछली पानी में कैसे उठती और डूबती है?

मछलियाँ पक्षियों या उड़ने वाले कीड़ों की तरह होती हैं: उनके पास अंतर्निहित तंत्र होते हैं जो उन्हें अपने वातावरण में ऊपर और नीचे और साथ-साथ चलने की अनुमति देते हैं। लेकिन जिन तरीकों से मछलियों को ऐसा करने दिया जाता है, वे प्राकृतिक उड़ान विधियों की तुलना में मानव निर्मित उड़ने वाली मशीनों के सिद्धांतों के करीब हैं। अधिकांश मछलियाँ पानी में उसी तरह उठती और डूबती हैं जैसे हीलियम से भरा गुब्बारा या गर्म हवा का गुब्बारा हवा में उठता और डूबता है।

यह देखने के लिए कि यह कैसे काम करता है, आपको हवा में और पानी के नीचे काम कर रहे विभिन्न बलों को समझने की जरूरत है। जबकि ये वातावरण हमें बहुत अलग लगते हैं, पानी और हवा वास्तव में बहुत समान हैं। दोनों तरल पदार्थ हैं , द्रव्यमान वाले पदार्थ लेकिन कोई आकार नहीं। पृथ्वी पर, एक तरल पदार्थ (जैसे मछली या व्यक्ति) में डूबी हुई वस्तु दो प्रमुख शक्तियों का अनुभव करती है:

उछाल द्रव में विभिन्न स्तरों पर द्रव के दबाव में अंतर के कारण होता है। निचले स्तरों के कणों को उनके ऊपर के सभी कणों के भार से नीचे धकेला जाता है। ऊपरी स्तरों के कणों का भार उनके ऊपर कम होता है। नतीजतन, किसी वस्तु के नीचे हमेशा उसके ऊपर की तुलना में अधिक दबाव होता है, इसलिए द्रव लगातार वस्तु को ऊपर की ओर धकेलता है। (उछाल के बल के बारे में अधिक जानने के लिए, गर्म हवा के गुब्बारे कैसे काम करते हैं पढ़ें ।)

किसी वस्तु पर लगने वाला उत्प्लावन बल उस वस्तु द्वारा विस्थापित द्रव के भार के बराबर होता है । उदाहरण के लिए, यदि आप एक खाली गैलन दूध के जग को बाथटब में डुबाते हैं, तो यह एक गैलन पानी को विस्थापित कर देता है। बाथटब में पानी 8 पाउंड से थोड़ा अधिक बल, एक गैलन पानी के वजन के साथ जग पर ऊपर की ओर धकेलता है। अधिक आयतन वाली वस्तु को अधिक बल के साथ ऊपर की ओर धकेला जाता है क्योंकि यह अधिक द्रव को विस्थापित करती है। बेशक, अगर वस्तु पानी की तुलना में सघन (और इसलिए भारी) है, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कितना पानी विस्थापित करता है - यह अभी भी डूब जाएगा।

चढ़ने के लिए, एक मछली को अपने द्रव्यमान में उल्लेखनीय वृद्धि किए बिना अपनी मात्रा बढ़ाकर अपने समग्र घनत्व को कम करना चाहिए। अधिकांश मछलियाँ ऐसा तैरने वाले मूत्राशय के साथ करती हैं । एक तैरने वाला मूत्राशय मानव फेफड़े की तरह एक विस्तार योग्य थैली है. अपने समग्र घनत्व को कम करने के लिए, एक मछली गलफड़ों के माध्यम से आसपास के पानी से एकत्रित ऑक्सीजन के साथ मूत्राशय को भरती है। जब मूत्राशय इस ऑक्सीजन गैस से भर जाता है, तो मछली का आयतन अधिक होता है, लेकिन उसका वजन बहुत अधिक नहीं होता है। जब मूत्राशय का विस्तार होता है, तो यह अधिक पानी को विस्थापित करता है और इसलिए अधिक उछाल का अनुभव करता है। जब मूत्राशय पूरी तरह से फुला जाता है, तो मछली का आयतन अधिकतम होता है और उसे सतह पर धकेल दिया जाता है। जब मूत्राशय पूरी तरह से खाली हो जाता है, तो मछली का आयतन न्यूनतम होता है और वह समुद्र तल में डूब जाती है। एक विशेष स्तर पर रहने के लिए, एक मछली अपने मूत्राशय को उस बिंदु तक भरती है जहां वह पानी की मात्रा को विस्थापित करती है जिसका वजन मछली का वजन होता है। इस मामले में, उछाल और गुरुत्वाकर्षण बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं, और मछली उस स्तर पर रहती है।

अधिकांश मछलियाँ इस विधि का उपयोग करके उठती और डूबती हैं, लेकिन सभी ऐसा नहीं करती हैं। कुछ प्रजातियों को तैरने वाले मूत्राशय की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे अपना सारा जीवन समुद्र तल पर तैरते हुए बिताते हैं। अन्य मछलियाँ, जैसे किरणें और शार्क , खुद को आगे बढ़ाकर ऊपर और नीचे जाती हैं। जैसे हवाई जहाज में , पंखों के नीचे तरल पदार्थ की गति से लिफ्ट बनती है , जो मछली को ऊपर की ओर धकेलती है।

संबंधित आलेख