Hvordan en humle flyr: naturkreftene og aerodynamikkens lover
En av de vanligste bitypene er humlen. Pelskledd og bråkete, insektet har små vinger sammenlignet med kroppsforholdet. I henhold til aerodynamikkens lover er flyet til et insekt med slike parametere rett og slett umulig. I lang tid har forskere forsket på hvordan dette er mulig.
Innhold
Strukturen til vingene til en humle sammenlignet med et fly
Det er en hel vitenskap - bionikk, en vitenskap som kombinerer teknologi og biologi. Hun studerer ulike organismer og hva folk kan trekke ut av dem selv.
Folk tar ofte noe fra naturen og studerer det nøye. Men humla hjemsøkte forskerne i lang tid, eller rettere sagt dens evne til å fly.
Fysikere har funnet ut at flyet flyr på grunn av den komplekse utformingen av vingen og den aerodynamiske overflaten. Effektivt løft leveres av den avrundede forkanten på vingen og den bratte bakkanten. Motorens skyvekraft er 63300 XNUMX lbs.
Aerodynamikken til flyturen til et fly og en humle bør være den samme. Forskere har bevist at ifølge fysikkens lover skal ikke humler fly. Det er det imidlertid ikke.
Stor humle og dens vinger.
Humlevinger er i stand til å skape mer løft enn forskerne forventer. Hvis flyet hadde proporsjoner som en humle, så ville det ikke lettet fra bakken. Et insekt kan sammenlignes med et helikopter med fleksible blader.
Etter å ha testet teorien som gjelder for Boeing 747 med hensyn til humler, fant fysikere at vingespennet er fra 300 til 400 klaffer på 1 sekund. Dette er mulig på grunn av sammentrekning og avslapping av magemusklene.
De malte mønstrene på vingene under blaffen er årsaken til ulike aerodynamiske krefter. De motsier enhver matematisk teori. Vingene er ikke i stand til å svinge som en dør på et vanlig hengsel. Den øvre delen lager en tynn oval. Vingene kan snu med hvert slag, og peker toppen oppover ved et nedadgående slag.
Hyppigheten av slag fra store humler er minst 200 ganger per sekund. Maksimal flyhastighet når 5 meter per sekund, som tilsvarer 18 km i timen.
Å avdekke mysteriet med humleflukt
For å avdekke mysteriet måtte fysikere konstruere modeller av humlevinger i en forstørret versjon. Som et resultat av dette etablerte forskeren Dickinson de grunnleggende mekanismene for insektflukt. De består av en langsom stans av luftstrømmen, fangst av en våknestråle, en roterende sirkulær bevegelse.
Vingen skjærer gjennom luften, noe som fører til en langsom separasjon av luftstrømmen. For å holde seg i flukt trenger humla en virvelvind. Virvler er roterende strømmer av materie, som ligner på rennende vann i en vask.
Når vingen beveger seg i en liten vinkel, kuttes luften foran vingen. Deretter er det en jevn overgang til 2 strømninger langs den nedre og øvre overflaten av vingen. Oppstrømshastigheten er høyere. Dette gir løft.
På grunn av det første stadiet av retardasjon økes løftet. Dette forenkles av en kort strøm - virvelen til forkanten av vingen. Som et resultat dannes lavt trykk, noe som fører til en økning i løftet.
Dermed er det slått fast at humla flyr i et enormt antall virvler. Hver av dem er omgitt av luftstrømmer og små virvelvinder skapt av vingeklaffen. I tillegg danner vingene en midlertidig kraftig kraft som vises på slutten og i begynnelsen av hvert slag.
Konklusjon
Det er mange mysterier i naturen. Evnen til å fly i humler er et fenomen som har blitt studert av mange forskere. Det kan kalles et mirakel av naturen. De små vingene skaper så kraftige virvelvinder og impulser at insektene flyr i høy hastighet.
