Hoe een hommel vliegt: de krachten van de natuur en de wetten van de aerodynamica
Een van de meest voorkomende soorten bijen is de hommel. Harig en luidruchtig, het insect heeft kleine vleugels in vergelijking met zijn lichaamsverhoudingen. Volgens de wetten van de aerodynamica is de vlucht van een insect met dergelijke parameters eenvoudigweg onmogelijk. Wetenschappers doen al heel lang onderzoek om te begrijpen hoe dit mogelijk is.
Inhoud
De structuur van de vleugels van een hommel in vergelijking met een vliegtuig
Er is een hele wetenschap - bionica, een wetenschap die technologie en biologie combineert. Ze bestudeert verschillende organismen en wat mensen er zelf uit kunnen halen.
Mensen nemen vaak iets uit de natuur en bestuderen het zorgvuldig. Maar de hommel achtervolgde wetenschappers lange tijd, of beter gezegd zijn vermogen om te vliegen.
Natuurkundigen hebben ontdekt dat het vliegtuig vliegt vanwege het complexe ontwerp van de vleugel en het aerodynamische oppervlak. Effectieve lift wordt geleverd door de afgeronde voorrand van de vleugel en de steile achterrand. De stuwkracht van de motor is 63300 lbs.
De aerodynamica van de vlucht van een vliegtuig en een hommel moet hetzelfde zijn. Wetenschappers hebben bewezen dat hommels volgens de wetten van de natuurkunde niet mogen vliegen. Dat is het echter niet.
Grote hommel en zijn vleugels.
Hommelvleugels kunnen meer lift creëren dan wetenschappers verwachten. Als het vliegtuig de proporties van een hommel had, dan zou het niet vanaf de grond opstijgen. Een insect is te vergelijken met een helikopter met flexibele bladen.
Na het testen van de theorie die van toepassing is op de Boeing 747 met betrekking tot hommels, ontdekten natuurkundigen dat de spanwijdte van 300 tot 400 flappen in 1 seconde is. Dit is mogelijk door de samentrekking en ontspanning van de buikspieren.
De geverfde patronen van de vleugels tijdens het klapperen zijn de oorzaak van verschillende aerodynamische krachten. Ze spreken elke wiskundige theorie tegen. De vleugels kunnen niet zwaaien zoals een deur op een normaal scharnier. Het bovenste gedeelte creëert een dun ovaal. De vleugels kunnen bij elke slag omdraaien, waarbij de bovenkant naar boven wijst bij een neerwaartse slag.
De frequentie van de slag van grote hommels is minimaal 200 keer per seconde. De maximale vliegsnelheid bereikt 5 meter per seconde, wat gelijk is aan 18 km per uur.
Het mysterie van de hommelvlucht ontrafelen
Om het mysterie te ontrafelen, moesten natuurkundigen modellen van hommelvleugels maken in een vergrote versie. Als resultaat hiervan heeft de wetenschapper Dickinson de basismechanismen van insectenvlucht vastgesteld. Ze bestaan uit een langzame blokkering van de luchtstroom, het vangen van een wake-jet, een draaiende cirkelbeweging.
De vleugel snijdt door de lucht, wat leidt tot een langzame scheiding van de luchtstroom. Om in de lucht te blijven heeft de hommel een wervelwind nodig. Vortices zijn roterende stromen van materie, vergelijkbaar met stromend water in een gootsteen.
Wanneer de vleugel onder een kleine hoek beweegt, wordt de lucht voor de vleugel doorgesneden. Dan is er een vloeiende overgang in 2 stromen langs de onder- en bovenvlakken van de vleugel. De stroomopwaartse snelheid is hoger. Dit levert lift op.
Door de eerste vertragingsfase wordt de lift vergroot. Dit wordt mogelijk gemaakt door een korte stroom - de draaikolk van de voorrand van de vleugel. Als gevolg hiervan wordt een lage druk gevormd, wat leidt tot een toename van de lift.
Zo is vastgesteld dat de hommel in een groot aantal draaikolken vliegt. Elk van hen is omgeven door luchtstromen en kleine wervelwinden die worden veroorzaakt door het klapperen van de vleugels. Bovendien vormen de vleugels een tijdelijke krachtige kracht die aan het einde en aan het begin van elke slag verschijnt.
Conclusie
Er zijn veel mysteries in de natuur. Het vermogen om in hommels te vliegen is een fenomeen dat door veel wetenschappers is bestudeerd. Het kan een wonder van de natuur worden genoemd. De kleine vleugels zorgen voor zulke krachtige wervelwinden en impulsen dat de insecten met hoge snelheden vliegen.
