Как лети пчела: природните сили и законите на аеродинамиката
Един от най-често срещаните видове пчели е земната пчела. Космато и шумно, насекомото има малки крила в сравнение с пропорциите на тялото си. Според законите на аеродинамиката, полетът на насекомо с такива параметри е просто невъзможен. Дълго време учените правят изследвания, за да разберат как е възможно това.
Съдържание
Структурата на крилата на пчела в сравнение със самолет
Има цяла наука – биониката, наука, която съчетава технологии и биология. Тя изучава различни организми и това, което хората могат да извлекат от тях за себе си.
Хората често вземат нещо от природата и го изучават внимателно. Но земната пчела преследва учените дълго време, или по-скоро способността й да лети.
Физиците са установили, че самолетът лети благодарение на сложния дизайн на крилото и аеродинамичната повърхност. Ефективното повдигане се осигурява от заобления преден ръб на крилото и стръмния заден ръб. Мощността на тягата на двигателя е 63300 XNUMX lbs.
Аеродинамиката на полета на самолет и земна пчела трябва да бъде еднаква. Учените са доказали, че според законите на физиката земните пчели не трябва да летят. Обаче не е така.
Голяма пчела и нейните крила.
Крилата на пчелите са способни да създадат повече повдигане, отколкото очакват учените. Ако самолетът имаше пропорциите на земна пчела, тогава той нямаше да излети от земята. Едно насекомо може да се сравни с хеликоптер с гъвкави перки.
След тестване на теорията, приложима за Boeing 747 по отношение на земните пчели, физиците установиха, че размахът на крилата е от 300 до 400 замахвания за 1 секунда. Това е възможно благодарение на свиването и отпускането на коремните мускули.
Рисуваните шарки на крилата по време на махане са причина за различни аеродинамични сили. Те противоречат на всяка математическа теория. Крилата не могат да се люлеят като врата на нормална панта. Горната част създава тънък овал. Крилата могат да се обръщат с всеки удар, насочвайки върха нагоре при удар надолу.
Честотата на удара на големите земни пчели е най-малко 200 пъти в секунда. Максималната скорост на полета достига 5 метра в секунда, което се равнява на 18 км в час.
Разгадаването на мистерията на полета на пчелите
За да разкрият мистерията, физиците трябваше да конструират модели на крилете на земна пчела в увеличен вариант. В резултат на това ученият Дикинсън установява основните механизми на летене на насекоми. Те се състоят от бавно спиране на въздушния поток, улавяне на събуждаща струя, въртеливо кръгово движение.
Крилото прорязва въздуха, което води до бавно отделяне на въздушния поток. За да остане в полет, земната пчела се нуждае от вихър. Вихрите са въртящи се потоци от материя, подобни на течаща вода в мивка.
Когато крилото се движи под малък ъгъл, въздухът се отрязва пред крилото. След това има плавен преход в 2 потока по долната и горната повърхност на крилото. Скоростта нагоре е по-висока. Това произвежда повдигане.
Поради първия етап на забавяне, повдигането се увеличава. Това се улеснява от кратък поток - вихъра на предния ръб на крилото. В резултат на това се образува ниско налягане, което води до увеличаване на повдигането.
По този начин е установено, че земната пчела лети в огромен брой вихри. Всеки от тях е заобиколен от въздушни течения и малки вихрушки, създадени от пляскането на крилата. В допълнение, крилата образуват временна мощна сила, която се появява в края и в началото на всеки удар.
Заключение
В природата има много мистерии. Способността на земните пчели да летят е феномен, който е изследван от много учени. Може да се нарече чудо на природата. Малките крила създават толкова мощни вихри и импулси, че насекомите летят с висока скорост.
