Làm thế nào một con ong nghệ bay: các lực lượng tự nhiên và quy luật khí động học
Một trong những loại ong phổ biến nhất là ong vò vẽ. Lông và ồn ào, loài côn trùng này có đôi cánh nhỏ so với tỷ lệ cơ thể của nó. Theo định luật khí động học, chuyến bay của côn trùng với các thông số như vậy đơn giản là không thể. Trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu để hiểu làm thế nào điều này có thể xảy ra.
nội dung
Cấu trúc cánh của ong vò vẽ so với máy bay
Có cả một ngành khoa học - sinh học, một ngành khoa học kết hợp công nghệ và sinh học. Cô ấy nghiên cứu các sinh vật khác nhau và những gì mọi người có thể khai thác từ chúng cho chính họ.
Mọi người thường lấy một cái gì đó từ thiên nhiên và nghiên cứu nó một cách cẩn thận. Nhưng ong nghệ đã ám ảnh các nhà khoa học trong một thời gian dài, hay đúng hơn là khả năng bay của nó.
Các nhà vật lý đã phát hiện ra rằng máy bay bay được nhờ thiết kế phức tạp của cánh và bề mặt khí động học. Lực nâng hiệu quả được cung cấp bởi cạnh đầu tròn của cánh và cạnh dốc. Lực đẩy của động cơ là 63300 lbs.
Khí động học của chuyến bay của máy bay và ong nghệ phải giống nhau. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng theo định luật vật lý, ong vò vẽ không nên bay. Tuy nhiên, không phải vậy.
Ong vò vẽ lớn và đôi cánh của nó.
Đôi cánh của ong vò vẽ có khả năng tạo ra nhiều lực nâng hơn những gì các nhà khoa học mong đợi. Nếu chiếc máy bay có kích thước như một con ong vò vẽ, thì nó sẽ không cất cánh từ mặt đất. Một con côn trùng có thể được so sánh với một chiếc trực thăng với những cánh quạt linh hoạt.
Sau khi thử nghiệm lý thuyết áp dụng cho chiếc Boeing 747 đối với loài ong vò vẽ, các nhà vật lý nhận thấy sải cánh của nó là từ 300 đến 400 lần vỗ cánh trong 1 giây. Điều này có thể là do sự co thắt và thư giãn của cơ bụng.
Các hoa văn sơn của cánh trong quá trình vỗ là nguyên nhân của các lực khí động học khác nhau. Chúng mâu thuẫn với bất kỳ lý thuyết toán học nào. Cánh không thể xoay như cửa bản lề thông thường. Phần trên tạo một hình bầu dục mỏng. Các cánh có thể lật theo từng nét, hướng phần trên lên trên khi vuốt xuống.
Tần suất đập của ong vò vẽ lớn ít nhất 200 lần mỗi giây. Tốc độ bay tối đa đạt 5 mét mỗi giây, tương đương 18 km mỗi giờ.
Làm sáng tỏ bí ẩn về chuyến bay của ong vò vẽ
Để làm sáng tỏ bí ẩn, các nhà vật lý phải xây dựng các mô hình cánh ong nghệ trong một phiên bản phóng to. Do đó, nhà khoa học Dickinson đã thiết lập các cơ chế bay cơ bản của côn trùng. Chúng bao gồm sự ngưng trệ chậm của luồng không khí, bắt tia phản lực đánh thức, chuyển động quay tròn.
Cánh cắt qua không khí, dẫn đến sự phân tách luồng không khí chậm. Để tiếp tục bay, ong vò vẽ cần một cơn lốc. Các dòng xoáy là những dòng vật chất đang quay, tương tự như nước chảy trong bồn rửa.
Khi cánh di chuyển với một góc nhỏ, không khí bị cắt ở phía trước cánh. Sau đó, có một sự chuyển đổi suôn sẻ thành 2 dòng chảy dọc theo bề mặt dưới và trên của cánh. Tốc độ ngược dòng cao hơn. Điều này tạo ra thang máy.
Do giai đoạn giảm tốc đầu tiên, lực nâng được tăng lên. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi một dòng chảy ngắn - dòng xoáy của mép trước của cánh. Kết quả là, áp suất thấp được hình thành, dẫn đến sự gia tăng lực nâng.
Do đó, người ta đã xác định rằng ong vò vẽ bay theo một số lượng lớn các xoáy. Mỗi người trong số họ được bao quanh bởi các luồng không khí và những cơn lốc nhỏ được tạo ra khi vỗ cánh. Ngoài ra, đôi cánh tạo thành một lực mạnh tạm thời xuất hiện ở cuối và đầu mỗi cú đánh.
Kết luận
Có rất nhiều điều bí ẩn trong tự nhiên. Khả năng bay của ong vò vẽ là hiện tượng đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Có thể gọi đó là một điều kỳ diệu của tạo hóa. Đôi cánh nhỏ tạo ra những cơn lốc và xung lực mạnh đến mức côn trùng bay với tốc độ cao.
