Kuinka kimalainen lentää: luonnonvoimat ja aerodynamiikan lait
Yksi yleisimmistä mehiläistyypeistä on kimalainen. Karvainen ja meluisa, hyönteisellä on pienet siivet verrattuna sen rungon mittasuhteisiin. Aerodynamiikan lakien mukaan hyönteisen lento tällaisilla parametreilla on yksinkertaisesti mahdotonta. Tiedemiehet ovat jo pitkään tehneet tutkimusta ymmärtääkseen, kuinka tämä on mahdollista.
Pitoisuus
Kimalaisen siipien rakenne verrattuna lentokoneeseen
On olemassa koko tiede - bioniikka, tiede, joka yhdistää teknologian ja biologian. Hän tutkii erilaisia organismeja ja sitä, mitä ihmiset voivat poimia niistä itselleen.
Ihmiset ottavat usein jotain luonnosta ja tutkivat sitä huolellisesti. Mutta kimalainen kummitteli tutkijoita pitkään, tai pikemminkin sen kykyä lentää.
Fyysikot ovat havainneet, että lentokone lentää siiven ja aerodynaamisen pinnan monimutkaisen rakenteen vuoksi. Tehokkaan nostovoiman takaavat siiven pyöristetty etureuna ja jyrkkä takareuna. Moottorin työntövoima on 63300 XNUMX lbs.
Lentokoneen ja kimalaisen lennon aerodynamiikan tulee olla sama. Tiedemiehet ovat osoittaneet, että fysiikan lakien mukaan kimalaisten ei pitäisi lentää. Se ei kuitenkaan ole.
Iso kimalainen ja sen siivet.
Kimalaisten siivet pystyvät nostamaan enemmän kuin tutkijat odottavat. Jos koneessa olisi kimalaisen mittasuhteet, se ei nousisi maasta. Hyönteistä voidaan verrata helikopteriin, jossa on joustavat terät.
Testattuaan Boeing 747 -koneeseen soveltuvaa teoriaa kimalaisten suhteen fyysikot havaitsivat, että siipien kärkiväli on 300-400 siipien kärkeä sekunnissa. Tämä on mahdollista vatsalihasten supistumisen ja rentoutumisen ansiosta.
Siipien maalatut kuviot heilutuksen aikana aiheuttavat erilaisia aerodynaamisia voimia. Ne ovat ristiriidassa minkä tahansa matemaattisen teorian kanssa. Siivet eivät voi heilua kuin ovi normaalissa saranassa. Yläosa luo ohuen soikean. Siivet voivat kääntyä jokaisella vedolla osoittaen yläosaa ylöspäin, kun vedetään alaspäin.
Isojen kimalaisten iskun taajuus on vähintään 200 kertaa sekunnissa. Suurin lentonopeus on 5 metriä sekunnissa, mikä vastaa 18 kilometriä tunnissa.
Kimalaisten lennon mysteerin selvittäminen
Mysteerin selvittämiseksi fyysikot joutuivat rakentamaan kimalaisen siipien malleja suurennettuna. Tämän seurauksena tiedemies Dickinson loi hyönteisten lennon perusmekanismit. Ne koostuvat ilmavirran hitaasta pysähtymisestä, herätyssuihkun sieppaamisesta, pyörivästä ympyräliikkeestä.
Siipi leikkaa ilman läpi, mikä johtaa ilmavirran hitaaseen erottumiseen. Pysyäkseen lennossa kimalainen tarvitsee pyörteen. Pyörteet ovat pyöriviä ainevirtoja, jotka ovat samanlaisia kuin nielussa virtaava vesi.
Kun siipi liikkuu pienessä kulmassa, ilma leikataan siiven eteen. Sitten tapahtuu tasainen siirtyminen kahteen virtaukseen siiven ala- ja yläpintaa pitkin. Vastavirtanopeus on suurempi. Tämä tuottaa nostovoimaa.
Ensimmäisestä hidastusvaiheesta johtuen nosto lisääntyy. Tätä helpottaa lyhyt virtaus - siiven etureunan pyörre. Tämän seurauksena muodostuu alhainen paine, joka lisää nostovoimaa.
Siten on todettu, että kimalainen lentää valtavassa määrässä pyörteitä. Jokaista niistä ympäröivät ilmavirrat ja pienet pyörteet, jotka syntyvät siipien räpyttelystä. Lisäksi siivet muodostavat väliaikaisen voimakkaan voiman, joka ilmenee jokaisen vedon lopussa ja alussa.
Johtopäätös
Luonnossa on monia mysteereitä. Kyky lentää kimalaisissa on ilmiö, jota monet tutkijat ovat tutkineet. Sitä voidaan kutsua luonnon ihmeeksi. Pienet siivet luovat niin voimakkaita pyörteitä ja impulsseja, että hyönteiset lentävät suurilla nopeuksilla.
