Πώς πετάει ένας μέλισσα: οι δυνάμεις της φύσης και οι νόμοι της αεροδυναμικής
Ένα από τα πιο κοινά είδη μελισσών είναι η μέλισσα. Γούνινο και θορυβώδες, το έντομο έχει μικρά φτερά σε σύγκριση με τις αναλογίες του σώματός του. Σύμφωνα με τους νόμους της αεροδυναμικής, η πτήση ενός εντόμου με τέτοιες παραμέτρους είναι απλά αδύνατη. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες κάνουν έρευνα για να καταλάβουν πώς αυτό είναι δυνατό.
περιεχόμενο
Η δομή των φτερών μιας μέλισσας σε σύγκριση με ένα αεροπλάνο
Υπάρχει μια ολόκληρη επιστήμη - η βιονική, μια επιστήμη που συνδυάζει τεχνολογία και βιολογία. Μελετά διάφορους οργανισμούς και τι μπορούν να εξαγάγουν οι άνθρωποι από αυτούς για τον εαυτό τους.
Οι άνθρωποι συχνά παίρνουν κάτι από τη φύση και το μελετούν προσεκτικά. Όμως η μέλισσα στοίχειωσε τους επιστήμονες για πολύ καιρό, ή μάλλον την ικανότητά της να πετάει.
Οι φυσικοί ανακάλυψαν ότι το αεροσκάφος πετά λόγω του πολύπλοκου σχεδιασμού της πτέρυγας και της αεροδυναμικής επιφάνειας. Η αποτελεσματική ανύψωση παρέχεται από το στρογγυλεμένο μπροστινό άκρο του πτερυγίου και το απότομο άκρο πίσω. Η ισχύς ώσης του κινητήρα είναι 63300 λίβρες.
Η αεροδυναμική της πτήσης ενός αεροπλάνου και μιας μέλισσας πρέπει να είναι η ίδια. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, οι βομβίνοι δεν πρέπει να πετούν. Ωστόσο, δεν είναι.
Μεγάλος μέλισσα και τα φτερά του.
Τα φτερά μέλισσας είναι ικανά να δημιουργήσουν περισσότερη ανύψωση από ό,τι αναμένουν οι επιστήμονες. Αν το αεροπλάνο είχε τις αναλογίες μιας μέλισσας, τότε δεν θα απογειωνόταν από το έδαφος. Ένα έντομο μπορεί να συγκριθεί με ένα ελικόπτερο με εύκαμπτες λεπίδες.
Αφού δοκίμασαν τη θεωρία που ισχύει για το Boeing 747 σε σχέση με τους βομβίλους, οι φυσικοί διαπίστωσαν ότι το άνοιγμα των φτερών είναι από 300 έως 400 πτερύγια σε 1 δευτερόλεπτο. Αυτό είναι δυνατό λόγω της συστολής και της χαλάρωσης των κοιλιακών μυών.
Τα ζωγραφισμένα σχέδια των φτερών κατά το πτερύγιο είναι η αιτία διαφόρων αεροδυναμικών δυνάμεων. Αντιβαίνουν σε οποιαδήποτε μαθηματική θεωρία. Τα φτερά δεν μπορούν να αιωρούνται όπως μια πόρτα σε έναν κανονικό μεντεσέ. Το πάνω μέρος δημιουργεί ένα λεπτό οβάλ. Τα φτερά μπορούν να αναστρέψουν με κάθε διαδρομή, στρέφοντας το πάνω μέρος προς τα πάνω σε μια διαδρομή προς τα κάτω.
Η συχνότητα του εγκεφαλικού επεισοδίου των μεγάλων μελισσών είναι τουλάχιστον 200 φορές το δευτερόλεπτο. Η μέγιστη ταχύτητα πτήσης φτάνει τα 5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 18 χλμ. την ώρα.
Ξετυλίγοντας το μυστήριο της πτήσης των μελισσών
Για να ξετυλίξουν το μυστήριο, οι φυσικοί έπρεπε να κατασκευάσουν μοντέλα από φτερά μέλισσας σε μεγέθυνση. Ως αποτέλεσμα αυτού, ο επιστήμονας Dickinson καθιέρωσε τους βασικούς μηχανισμούς της πτήσης των εντόμων. Αποτελούνται από ένα αργό σταμάτημα της ροής του αέρα, τη σύλληψη ενός αφυπνιστικού πίδακα, μια περιστροφική κυκλική κίνηση.
Το φτερό κόβει τον αέρα, γεγονός που οδηγεί σε αργό διαχωρισμό της ροής του αέρα. Για να μείνει στην πτήση, η μέλισσα χρειάζεται έναν ανεμοστρόβιλο. Οι δίνες είναι περιστρεφόμενα ρεύματα ύλης, παρόμοια με το νερό που ρέει σε ένα νεροχύτη.
Όταν το φτερό κινείται σε μικρή γωνία, ο αέρας κόβεται μπροστά από το φτερό. Στη συνέχεια, υπάρχει μια ομαλή μετάβαση σε 2 ροές κατά μήκος της κάτω και άνω επιφάνειας του πτερυγίου. Η ταχύτητα ανάντη είναι μεγαλύτερη. Αυτό παράγει ανύψωση.
Λόγω του πρώτου σταδίου επιβράδυνσης, η ανύψωση αυξάνεται. Αυτό διευκολύνεται από μια σύντομη ροή - τη δίνη του μπροστινού άκρου της πτέρυγας. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται χαμηλή πίεση, η οποία οδηγεί σε αύξηση της ανύψωσης.
Έτσι, έχει διαπιστωθεί ότι η μέλισσα πετάει σε τεράστιο αριθμό δίνων. Κάθε ένα από αυτά περιβάλλεται από ρεύματα αέρα και μικρές ανεμοστρόβιλες που δημιουργούνται από το χτύπημα των φτερών. Επιπλέον, τα φτερά σχηματίζουν μια προσωρινή ισχυρή δύναμη που εμφανίζεται στο τέλος και στην αρχή κάθε κτύπημα.
Συμπέρασμα
Υπάρχουν πολλά μυστήρια στη φύση. Η ικανότητα να πετάς σε μέλισσες είναι ένα φαινόμενο που έχει μελετηθεί από πολλούς επιστήμονες. Μπορεί να ονομαστεί θαύμα της φύσης. Τα μικρά φτερά δημιουργούν τόσο ισχυρούς ανεμοστρόβιλους και παρορμήσεις που τα έντομα πετούν με μεγάλες ταχύτητες.
