記号と添え字のリスト xiii

序文 xvii

謝辞 xix
 

 はじめに
 

 環境はすべて流体
2.1大きさ
2.2温度
2.3スピード(速さ)
 
2.4地球の歴史
2.5境界を越えて
2.6まとめ
 

 道具としての物理とその基本
3.1座標系
3.2次元と測定単位
3.3動きを測る物差し
3.4ニュートンの運動の法則
3.5圧力と応力
3.6エネルギー
 
3.6.1
3.6.2摩擦
3.6.3他のエネルギー形態
3.6.4エネルギー保存則
3.7パワー(仕事率)
3.8まとめ
 

 密度:重さと圧力そして流体力学
4.1物理
4.1.1空気
4.1.2
4.2生き物の体の密度
4.3浮力
4.3.1柱状構造の最大高さ
4.3.2浮き袋と熱気球
4.4流れによる力
4.4.1抗力
4.4.2揚力
 
4.4.3加速反作用
4.5移動運動への密度の影響
4.5.1揚力と圧力抗力による推進
4.5.2ジェット推進
4.5.3移動のコスト
4.6体サイズへの流体力学的制限
4.7血圧と体液圧
4.8まとめ
4.9そして警告
 

 粘性:流体はどれほど流れ易いのか?
5.1物理
5.2レイノルズ数
5.3移動運動
5.3.1鞭毛による移動の力学
5.3.2最終結果
5.4管の中の流れ
5.4.1樹木内部での流れ
 
5.4.2粘性と循環系
5.4.3マレイの法則
5.4.4四角い管
5.5多孔質の中の流れ
5.6ステファン接着力と斥力
5.7まとめ
5.8そして警告
 

 拡散:空気と水の中での酔歩
6.1物理
6.1.1分子の速度
6.1.2酔歩
6.2拡散係数
6.2.1空気中での拡散係数
6.2.2水の中での拡散係数
6.2.3平均自由行程
6.3シャーウッド数
6.4フィックの式
6.5シャーウッド数の導出
6.6その他の型の拡散
6.7拡散速度対移動運動速度
6.8拡散と代謝
 
6.8.1空気中での代謝
6.8.2水中での代謝
6.9香りを追って:球からの流束
6.9.1検出
6.9.2勾配に向かって
6.10管の中での拡散
6.10.1昆虫の気管
6.10.2気管の限界サイズ
6.10.3トリの卵
6.11拡散係数の測定
6.12まとめ
6.13そして警告
 

 密度と粘性を同時に:レイノルズ数の様々な顔
7.1再びRe(レイノルズ数)
7.2最終落下速度
7.2.1ヒトの垂直降下
7.2.2低レイノルズ数での最終落下速度
7.2.3汎用表現
7.3なぜ空中プランクトンはほとんどいないのか?
7.3.1乱流撹拌
7.3.2プランクトンの分布
7.3.3沈降と増殖
7.4歩行速度の上限
 
7.5境界層
7.5.1境界層の厚さ
7.5.2境界層内への隠棲
7.5.3境界層を聞き分ける
7.6粘性抗力(粘性抵抗)
7.7質量輸送
7.8境界層を嗅ぐ
7.9懸濁物食性
7.10まとめ
7.11そして警告
 

 熱特性:空気中と水中での体温
8.1物理
8.1.1比熱
8.1.2熱伝導率
8.1.3熱拡散係数
8.1.4プラントル数とルイス数
8.1.5グラスホフ数
8.2ニュートンの冷却則
8.3熱移動係数hcの推定
8.3.1熱伝導のみの場合
8.3.2自然対流
8.3.3強制対流
8.4体温
 
8.4.1熱伝導のみで体温が決まる場合
8.4.2自然対流で体温が決まる場合
8.4.3強制対流によって決まる体温
8.5トガリネズミ、ザゼンソウ、そして恐竜について
8.5.1暖かく保つ
8.5.2涼しく過ごす
8.6呼吸の熱コスト
8.6.1空気呼吸
8.6.2水呼吸
8.6.3対向流熱交換
8.7まとめ
8.8そして警告
 

 電気抵抗と第六感
9.1物理
9.1.1オームの法則
9.2空気と水の電気抵抗
9.3電気的活動の遠方での検出
9.3.1電場
9.3.2電力(パワー)
9.3.3検出器
9.4方向依存性
 
9.5水中での電気信号検出
9.6電気感覚の他への使い道
9.7まとめ
9.8そして警告
9.9付録
9.9.1電場の計算
9.9.2抵抗の計算
9.9.3再び電場について
 

 空気と水の中での音:周りに耳を澄ます
10.1物理
10.2空気と水の中での音
10.3音の中の情報
10.4エコー(こだま)
10.5音の減衰
10.6音源定位
 
10.6.1方向
10.6.2距離
10.7ドップラーシフト
10.8聴覚
10.9まとめ
10.10そして警告
 

 空気と水の中の光
11.1物理
11.1.1電磁波のスペクトル
11.1.2散乱と吸収
11.1.3減衰
11.1.4光はなぜこうも重要なのか?
11.1.5屈折
11.1.6反射
11.2空気と水の光学的性質
11.2.1屈折率
11.2.2空気と水による吸収と散乱
11.3減衰の影響
11.3.1空気
11.3.2
 
11.3.3空はなぜこうも青いのか?
11.4視覚
11.4.1ピンホール光学系
11.4.2レンズ
11.4.3
11.4.4空気中と水中での眼
11.4.5分解能(解像度)
11.5水面での屈折
11.6偏光
11.6.1青空による偏光
11.7透明人間になるには
11.8光学が作る絶景
11.9まとめ
11.10そして警告
 

 表面張力:界面のエネルギー
12.1物理
12.1.1表面エネルギー
12.1.2凝集と接着
12.1.3表面張力
12.2毛(細)管現象
12.2.1樹木における水の輸送
12.2.2昆虫の気管
 
12.2.3球面泡の圧力
12.2.4円筒形の気泡
12.2.5藍藻(シアノバクテリア)の小気胞
12.3毛管接着
12.4水上歩行
12.5まとめ
12.6そして警告
 

 水面波
13.1波面と軌道
13.2流線
13.3ベルヌーイの式
13.4波の伝わり速度
13.5重力波と表面張力波
13.6浮体スピード
13.7小さな動物の造波抵抗
13.8浅い水での波
13.9砕け波
 
13.10情報の伝達
13.11群速度
13.12群速度−表面張力波の場合
13.13群速度の一般化形式
13.14水面下では
13.15波と浮き袋
13.16まとめ
13.17そして警告
 

 蒸散:乾燥耐性と冷却維持
14.1物理
14.2葉からの蒸散
14.3乾燥
14.3.1拡散乾燥
14.4蒸散冷却
14.4.1呼吸による蒸散の熱コスト
 
14.4.2冷たい鼻の利点
14.4.3対流の役割
14.5海洋の表面温度
14.6まとめ
14.7そして警告
 

 終わりに
 
引用文献
著者索引
事項索引
 
 
 
 
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