Hvernig humla flýgur: náttúruöflin og lögmál loftaflfræði
Ein algengasta tegund býflugna er humla. Loðinn og hávær, skordýrið hefur litla vængi miðað við líkamshlutföll þess. Samkvæmt lögmálum loftaflfræði er flug skordýra með slíkum breytum einfaldlega ómögulegt. Í langan tíma hafa vísindamenn stundað rannsóknir til að skilja hvernig þetta er mögulegt.
Uppbygging vængja humlu í samanburði við flugvél
Það eru heil vísindi - líffræði, vísindi sem sameina tækni og líffræði. Hún rannsakar ýmsar lífverur og hvað fólk getur unnið úr þeim sjálft.
Fólk tekur oft eitthvað úr náttúrunni og rannsakar það vandlega. En humlan ásótti vísindamenn í langan tíma, eða öllu heldur hæfni hennar til að fljúga.
Eðlisfræðingar hafa komist að því að flugvélin flýgur vegna flókinnar hönnunar vængsins og loftaflfræðilegs yfirborðs. Áhrifarík lyfting er veitt af ávölu frambrún vængsins og bröttri afturbrún. Afl vélar er 63300 lbs.
Loftaflsfræði flugs flugvélar og humlu ætti að vera sú sama. Vísindamenn hafa sannað að samkvæmt eðlisfræðilögmálum ættu humlur ekki að fljúga. Hins vegar er það ekki.
Stór humla og vængir hennar.
Bumblebee vængir eru færir um að skapa meira lyftingu en vísindamenn búast við. Ef flugvélin hefði hlutföllin eins og humla, þá myndi hún ekki taka á loft frá jörðu niðri. Skordýri má líkja við þyrlu með sveigjanlegum blöðum.
Eftir að hafa prófað kenninguna sem gildir um Boeing 747 með tilliti til humla, komust eðlisfræðingar að því að vænghafið er frá 300 til 400 flaps á einni sekúndu. Þetta er mögulegt vegna samdráttar og slökunar á kviðvöðvum.
Máluð mynstur vængjanna þegar blakandi er orsök ýmissa loftaflfræðilegra krafta. Þeir stangast á við allar stærðfræðikenningar. Vængirnir geta ekki sveiflast eins og hurð á venjulegum lömum. Efri hlutinn skapar þunnt sporöskjulaga. Vængirnir geta snúið við með hverju höggi og vísað toppnum upp á við með höggi niður á við.
Tíðni högga stórra humla er að minnsta kosti 200 sinnum á sekúndu. Hámarksflughraði nær 5 metrum á sekúndu, sem jafngildir 18 km á klukkustund.
Að afhjúpa leyndardóminn um flug humla
Til að leysa leyndardóminn þurftu eðlisfræðingar að smíða líkön af humluvængjum í stækkaðri útgáfu. Sem afleiðing af þessu kom vísindamaðurinn Dickinson á fót grunnaðferðum skordýraflugs. Þau samanstanda af hægum stöðvun loftflæðisins, handtöku vökuþots, snúningshringhreyfingu.
Vængurinn sker í gegnum loftið, sem leiðir til hægs aðskilnaðar loftflæðisins. Til að halda sér á flugi þarf humlan byl. Hvirflar eru efnisstraumar sem snúast, svipað og rennandi vatn í vaskinum.
Þegar vængurinn hreyfist í litlu horni er loftið skorið fyrir framan vænginn. Þá eru slétt umskipti í 2 rennsli meðfram neðri og efri yfirborði vængsins. Uppstreymishraði er meiri. Þetta framleiðir lyftu.
Vegna fyrsta stigs hraðaminnkun er lyftan aukin. Þetta er auðveldað með stuttu flæði - hringiðu fremstu brúnar vængsins. Fyrir vikið myndast lágþrýstingur sem leiðir til aukningar á lyfti.
Þannig hefur komið í ljós að humlan flýgur í gríðarstórum hringiðum. Hver þeirra er umkringdur loftstraumum og litlum hvirfilvindum sem myndast við vængjaflakið. Auk þess mynda vængirnir tímabundinn kraftmikinn kraft sem kemur fram í lok og í upphafi hvers höggs.
Ályktun
Það eru margar leyndardómar í náttúrunni. Hæfni til að fljúga í humla er fyrirbæri sem hefur verið rannsakað af mörgum vísindamönnum. Það má kalla það kraftaverk náttúrunnar. Litlu vængirnir skapa svo öfluga hvirfilvinda og hvata að skordýrin fljúga á miklum hraða.
