Kā kamene lido: dabas spēki un aerodinamikas likumi
Viens no visizplatītākajiem bišu veidiem ir kamene. Pūkainam un trokšņainajam kukainim ir mazi spārni, salīdzinot ar ķermeņa proporcijām. Saskaņā ar aerodinamikas likumiem kukaiņa lidojums ar šādiem parametriem ir vienkārši neiespējams. Jau ilgu laiku zinātnieki ir veikuši pētījumus, lai saprastu, kā tas ir iespējams.
saturs
Kamenes spārnu uzbūve salīdzinājumā ar lidmašīnu
Ir vesela zinātne – bionika, zinātne, kas apvieno tehnoloģijas un bioloģiju. Viņa pēta dažādus organismus un to, ko cilvēki no tiem var iegūt sev.
Cilvēki bieži paņem kaut ko no dabas un rūpīgi to izpēta. Bet kamene ilgu laiku vajāja zinātniekus, pareizāk sakot, tās spēja lidot.
Fiziķi atklājuši, ka lidmašīna lido spārna un aerodinamiskās virsmas sarežģītās konstrukcijas dēļ. Efektīvu pacēlumu nodrošina spārna noapaļotā priekšējā mala un stāvā aizmugurējā mala. Dzinēja vilces jauda ir 63300 XNUMX mārciņas.
Lidmašīnas un kamenes lidojuma aerodinamikai jābūt vienādai. Zinātnieki ir pierādījuši, ka saskaņā ar fizikas likumiem kamenes nedrīkst lidot. Tomēr tā nav.
Lielā kamene un tās spārni.
Kameņu spārni spēj radīt lielāku pacēlumu, nekā zinātnieki gaida. Ja lidmašīnai būtu kamenes proporcijas, tad tā nepaceltos no zemes. Kukaiņu var salīdzināt ar helikopteru ar elastīgiem asmeņiem.
Pārbaudot teoriju, kas piemērojama Boeing 747 attiecībā uz kamenēm, fiziķi atklāja, ka spārnu plētums ir no 300 līdz 400 atlokiem 1 sekundē. Tas ir iespējams, pateicoties vēdera muskuļu kontrakcijai un atslābināšanai.
Krāsotie spārnu raksti plivināšanas laikā ir dažādu aerodinamisko spēku cēlonis. Tie ir pretrunā ar jebkuru matemātisko teoriju. Spārni nespēj šūpoties kā durvis uz parastās eņģes. Augšējā daļa veido plānu ovālu. Spārni var apgriezties ar katru sitienu, virzot augšdaļu uz augšu, virzoties uz leju.
Lielo kameņu sitiena biežums ir vismaz 200 reizes sekundē. Maksimālais lidojuma ātrums sasniedz 5 metrus sekundē, kas ir vienāds ar 18 km stundā.
Kameņu lidojuma noslēpuma atrisināšana
Lai atšķetinātu noslēpumu, fiziķiem bija jākonstruē kameņu spārnu modeļi palielinātā versijā. Tā rezultātā zinātnieks Dikinsons izveidoja kukaiņu lidojuma pamatmehānismus. Tie sastāv no lēnas gaisa plūsmas apstāšanās, nomoda strūklas uztveršanas, rotācijas apļveida kustības.
Spārns izgriež gaisu, kas noved pie lēnas gaisa plūsmas atdalīšanas. Lai paliktu lidojumā, kamenei nepieciešams viesulis. Virpuļi ir rotējošas vielas plūsmas, kas līdzīgas plūstošam ūdenim izlietnē.
Kad spārns pārvietojas nelielā leņķī, gaiss tiek nogriezts spārna priekšā. Tad notiek vienmērīga pāreja uz 2 plūsmām gar spārna apakšējo un augšējo virsmu. Augšpuses ātrums ir lielāks. Tas rada liftu.
Sakarā ar pirmo palēninājuma posmu pacēlājs ir palielināts. To veicina īsa plūsma – spārna priekšējās malas virpulis. Tā rezultātā veidojas zems spiediens, kas izraisa pacēluma palielināšanos.
Tādējādi ir noskaidrots, ka kamene lido milzīgā virpuļu skaitā. Katru no tiem ieskauj gaisa straumes un nelieli viesuļi, ko rada spārnu plivināšana. Turklāt spārni veido īslaicīgu spēcīgu spēku, kas parādās katra sitiena beigās un sākumā.
Secinājums
Dabā ir daudz noslēpumu. Spēja lidot kamenēs ir parādība, ko pētījuši daudzi zinātnieki. To var saukt par dabas brīnumu. Mazie spārni rada tik spēcīgus viesuļus un impulsus, ka kukaiņi lido lielā ātrumā.
