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記号と添え字のリスト xiii |
序文 xvii |
謝辞 xix |
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はじめに |
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環境はすべて流体 |
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| 2.4 | 地球の歴史 |
| 2.5 | 境界を越えて |
| 2.6 | まとめ |
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道具としての物理とその基本 |
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| 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 |
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| 3.6.1 | 熱 |
| 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 |
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密度：重さと圧力そして流体力学 |
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| 4.1 | 物理 |
| 4.1.1 | 空気 |
| 4.1.2 | 水 |
| 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 |
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| 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 |
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粘性：流体はどれほど流れ易いのか？ |
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| 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 |
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| 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 |
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拡散：空気と水の中での酔歩 |
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| 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 |
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| 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 |
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密度と粘性を同時に：レイノルズ数の様々な顔 |
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| 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 |
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| 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 |
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熱特性：空気中と水中での体温 |
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| 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 |
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| 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 |
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電気抵抗と第六感 |
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| 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 |
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| 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 |
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空気と水の中での音：周りに耳を澄ます |
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| 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 |
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| 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 |
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空気と水の中の光 |
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| 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 | 水 |
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| 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 | 眼 |
| 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 |
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表面張力：界面のエネルギー |
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| 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 |
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| 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 |
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水面波 |
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| 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 |
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| 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 |
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蒸散：乾燥耐性と冷却維持 |
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| 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 |
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| 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 |
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終わりに |
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