Come vola un calabrone: le forze della natura e le leggi dell'aerodinamica
Uno dei tipi più comuni di api è il calabrone. Peloso e rumoroso, l'insetto ha ali piccole rispetto alle proporzioni del suo corpo. Secondo le leggi dell'aerodinamica, il volo di un insetto con tali parametri è semplicemente impossibile. Per molto tempo, gli scienziati hanno svolto ricerche per capire come ciò sia possibile.
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La struttura delle ali di un calabrone rispetto a un aeroplano
Esiste un'intera scienza: la bionica, una scienza che combina tecnologia e biologia. Studia vari organismi e ciò che le persone possono estrarre da loro per se stessi.
Le persone spesso prendono qualcosa dalla natura e lo studiano attentamente. Ma il calabrone ha perseguitato gli scienziati per molto tempo, o meglio la sua capacità di volare.
I fisici hanno scoperto che l'aereo vola a causa del complesso design dell'ala e della superficie aerodinamica. La portanza efficace è fornita dal bordo d'attacco arrotondato dell'ala e dal ripido bordo d'uscita. La potenza di spinta del motore è di 63300 libbre.
L'aerodinamica del volo di un aeroplano e di un calabrone dovrebbe essere la stessa. Gli scienziati hanno dimostrato che secondo le leggi della fisica i bombi non dovrebbero volare. Tuttavia, non lo è.
Grande calabrone e le sue ali.
Le ali dei bombi sono in grado di creare più portanza di quanto gli scienziati si aspettino. Se l'aereo avesse le proporzioni di un calabrone, non decollerebbe da terra. Un insetto può essere paragonato a un elicottero con pale flessibili.
Dopo aver testato la teoria applicabile al Boeing 747 rispetto ai bombi, i fisici hanno scoperto che l'apertura alare va da 300 a 400 lembi in 1 secondo. Ciò è possibile grazie alla contrazione e al rilassamento dei muscoli addominali.
I motivi dipinti delle ali durante lo sbattimento sono la causa di varie forze aerodinamiche. Contraddicono qualsiasi teoria matematica. Le ali non sono in grado di oscillare come una porta su un normale cardine. La parte superiore crea un sottile ovale. Le ali possono capovolgersi ad ogni colpo, puntando la parte superiore verso l'alto su un colpo verso il basso.
La frequenza del colpo dei grandi bombi è di almeno 200 volte al secondo. La velocità massima di volo raggiunge i 5 metri al secondo, pari a 18 km all'ora.
Svelare il mistero del volo del calabrone
Per svelare il mistero, i fisici hanno dovuto costruire modelli di ali di calabrone in una versione ingrandita. Di conseguenza, lo scienziato Dickinson ha stabilito i meccanismi di base del volo degli insetti. Consistono in un lento stallo del flusso d'aria, la cattura di un getto di scia, un movimento circolare rotatorio.
L'ala taglia l'aria, il che porta a una lenta separazione del flusso d'aria. Per rimanere in volo, il calabrone ha bisogno di un turbine. I vortici sono flussi rotanti di materia, simili all'acqua che scorre in un lavandino.
Quando l'ala si muove con un piccolo angolo, l'aria viene sezionata davanti all'ala. Quindi c'è una transizione graduale in 2 flussi lungo le superfici inferiore e superiore dell'ala. La velocità a monte è maggiore. Questo produce portanza.
A causa della prima fase di decelerazione, la portanza aumenta. Ciò è facilitato da un breve flusso: il vortice del bordo d'attacco dell'ala. Di conseguenza, si forma una bassa pressione, che porta ad un aumento della portanza.
Pertanto, è stato stabilito che il calabrone vola in un numero enorme di vortici. Ognuno di loro è circondato da correnti d'aria e piccoli turbini creati dal battito delle ali. Inoltre, le ali formano una potente forza temporanea che appare alla fine e all'inizio di ogni colpo.
conclusione
Ci sono molti misteri in natura. La capacità di volare nei bombi è un fenomeno che è stato studiato da molti scienziati. Può essere definito un miracolo della natura. Le piccole ali creano vortici e impulsi così potenti che gli insetti volano ad alta velocità.
