นก- ปีกควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นการปรับตัวทางสัณฐานวิทยาที่สำคัญที่สุดให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางอากาศ

ปีก- นี่คือระนาบแบริ่งซึ่งเกิดจากขนนกที่บิน มีขนนกลำดับที่ 1 จำนวน 11 เส้นที่นิ้วและข้อมือ และขนนกลำดับที่ 2 จำนวน 12 เส้นที่ปลายแขน พื้นฐานของขนนกสำหรับบินคือแท่งแข็งซึ่งมีหนวดเคราที่ประกอบเป็นพัดติดอยู่ทั้งสองด้านอย่างสมมาตร

เพื่อให้ปีกสร้างแรงยกได้ นกจะต้องได้รับความเร็วในการบินขึ้น จากนั้นกระแสลมจะกระจายสัมพันธ์กับระนาบของปีกในลักษณะที่สร้างแรงดันอากาศเพิ่มขึ้นใต้ปีก เหนือพื้นผิวด้านบนของปีก อากาศจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ส่งผลให้เกิดสุญญากาศสัมพัทธ์ แรงยกเกิดขึ้น ซึ่งนกควบคุมโดยการเปลี่ยนมุมการโจมตี พื้นที่ปีก และการเบรกด้วยขนหาง

ความเร็วของการเคลื่อนที่ในอากาศจะถูกรักษาไว้ในรูปแบบต่างๆ นกต่างมีความเร็วที่แตกต่างกันในอากาศ ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของปีก ความสามารถของนกในการเปลี่ยนรูปร่างของปีกระหว่างการบิน ความถี่ของการกระพือปีก และความสามารถของนกในการใช้พลังงานของกระแสลมด้วย เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะความแตกต่างของการบินหลายประเภท: การกระพือ, การร่อน (ทะยาน), การบินโฉบ

โบกมือบินสันนิษฐานว่านกมีปีกที่สั้นและกว้างปานกลาง และมีกล้ามเนื้อหน้าอกที่พัฒนาอย่างดี เช่น นกพิราบ มวลของกล้ามเนื้อหน้าอกสามารถเข้าถึง 30-40% ของน้ำหนักตัว ความถี่ของการกระพือปีกของนกพิราบจะอยู่ที่ประมาณ 2 ครั้งต่อวินาที ในนกขนาดใหญ่จะมีความถี่น้อยกว่า นกใช้หางและปีกบางส่วนเป็นตัวเบรก

ขนนกมีบทบาทสำคัญในการจัดเที่ยวบิน ทำให้ร่างกายมีความคล่องตัวและดูดซับอิทธิพลของกระแสลม เมื่อถูกผลัก ขนที่บินจะปิดเนื่องจากการประสานกันของตะขอและร่อง และสร้างระนาบรับน้ำหนักที่ค่อนข้างแข็งของปีก เมื่อปีกยกขึ้น ขนก็จะเปิดออก ส่งผลให้แรงต้านอากาศลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อลงจอด นกจะหยุดกระพือปีกโดยจับพวกมันไว้ในมุมที่ต้องการ

ในส่วนสุดท้าย ขนบังคับเลี้ยวที่หางและขนปีกบินใช้เป็นเบรก ซึ่งกางออกโดยพื้นผิวหน้าท้องเกือบจะตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่

การวางแผนการบิน- เมื่อร่อน นกจะใช้พลังงานจากกระแสลม นกมีพื้นที่ปีกขนาดใหญ่เนื่องจากความยาว (นกเรือรบ) หรือเนื่องจากความยาวและความกว้าง (นกอินทรี) เมื่อร่อนนก ปีกจะมีความยาวสูงสุดและอยู่ภายในระนาบการเคลื่อนที่ที่มุม 90° สัมพันธ์กับแกนตามยาวของลำตัว เมื่อร่อน นกจะเคลื่อนที่โดยไม่สูญเสียความสูงหรือเพิ่มความสูงโดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย การลดลงระหว่างการสูบไอก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเนื่องจากการไหลของอากาศลดลง

นก เช่น นกอินทรี ว่าว และอีกา ใช้พลังงานจากกระแสลมขึ้นและลงเมื่อร่อน พื้นผิวโลกร้อนและเย็นไม่สม่ำเสมอ อากาศอุ่นจะถูกแทนที่ด้วยอากาศเย็น ส่งผลให้มวลอากาศเคลื่อนที่ในแนวตั้ง นอกจากนี้การเคลื่อนที่ของอากาศยังเกิดขึ้นในระนาบแนวนอนอีกด้วย ในพื้นที่ภูเขา กระแสลมที่เคลื่อนที่ในแนวนอนกระทบกับสิ่งกีดขวาง (ทางลาดภูเขา) และลอยขึ้นด้านบน

ในนกทะเล (อัลบาทรอส นกเรือรบ) การบินจะค่อนข้างแตกต่างจากการบินร่อนของนกที่อาศัยอยู่บนบก

พวกมันมีปีกที่ยาวและแคบ (ในเรือรบและอัลบาทรอสสูงถึง 4 ม.) โดยมีลำตัวค่อนข้างใหญ่ นกใช้ประโยชน์จากลมกระโชกที่อยู่เหนือคลื่น ด้วยการใช้กระแสลมที่พัดมา นกจะสูงขึ้น จากนั้นพวกมันจะหมุน 180° และร่อนไปตามลมด้วยความเร็วสูงโดยที่ปีกของมันงอไปด้านหลัง และสูญเสียระดับความสูง ตามด้วยการเลี้ยวโค้งกว้างโดยกางปีกไปข้างหน้าเพื่อให้อากาศไหลเวียน การซ้อมรบที่คล้ายกันนี้มีให้สำหรับนกบก แต่อัลบาทรอสยังบินอยู่เหนือคลื่นเป็นระยะเนื่องจากกระแสลมที่เพิ่มขึ้นจากผิวน้ำเช่นเดียวกับนกบก

บินโฉบ- การเคลื่อนไหวประเภทนี้ในอากาศดูเหมือนจะใช้พลังงานมากที่สุด เพื่อให้อยู่กับที่และไม่สูญเสียระดับความสูง นกจะต้องสร้างการยกที่มากขึ้นและรองรับการเคลื่อนที่เชิงเส้นพร้อมกันด้วยการเบรก ในการบินโฉบ นกจะกระพือปีกด้วยความถี่สูง (ประมาณ 50 กระพือต่อวินาที) ในนกชนิดนี้ (ชวา นกฮัมมิ่งเบิร์ด) กล้ามเนื้อที่ขยับปีกมีมวลขนาดใหญ่มาก กล้ามเนื้อหน้าอกเพียงอย่างเดียวสามารถมีมวลได้เท่ากับ 1/3 ของมวลร่างกายทั้งหมด แรงผลักเกิดขึ้นจากการทำงานของปีกที่เบาและเคลื่อนที่ได้มาก ซึ่งโดดเด่นด้วยขนนกบินที่ยาวและค่อนข้างแข็งของลำดับที่ 1 นกที่ใช้การบินโฉบไม่มีขนบินลำดับที่ 2 จำนวน 12 อัน แต่มีเพียง 6 อันเท่านั้น

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม- การเคลื่อนที่ในอากาศเป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ค้างคาวเป็นสัตว์ที่ปรับตัวเข้ากับการบินได้ดีที่สุด สัตว์เหล่านี้เคลื่อนไหวบนพื้นอย่างไม่แน่นอน (แม่นยำยิ่งขึ้นตามพื้นผิวแนวตั้งของต้นไม้และถ้ำ) แต่เคลื่อนไหวในอากาศได้อย่างเชี่ยวชาญ บางชนิด (เช่น ปีกยาว) พัฒนาความเร็วได้สูงถึง 35-40 กม./ชม. ในการบินในระยะทางสั้นๆ

ค้างคาว หรือ ไคโรปเทรา (Chiroptera) มีเยื่อบินขนาดใหญ่ เป็นรอยพับของผิวหนังระหว่างแขนขาหน้า ลำตัวและแขนขาหลัง รวมถึงระหว่างนิ้วเท้าของแขนขาหน้า ลำตัวและหาง เยื่อหุ้มชั้นการบินถูกขับเคลื่อนด้วยกล้ามเนื้อหน้าอกและแขนขาที่มีไขมันมากเกินไป ในบรรดาค้างคาว ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเยื่อหุ้มการบิน ค้างคาวจะถูกแบ่งออกเป็นค้างคาวปีกแหลม ปีกยาว ปีกกว้าง และค้างคาวปีกทู่ ชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวของค้างคาวในอากาศไม่ได้แตกต่างโดยพื้นฐานจากการเคลื่อนไหวของนก

ในค้างคาว การบินสามประเภทเดียวกันสามารถสังเกตได้เช่นเดียวกับในนก: กระพือปีก โฉบ (กระพือ) และร่อน

นอกจากค้างคาวแล้ว กระรอกบิน ลิง และสัตว์ขนาดเล็กอื่นๆ บางชนิดที่ใช้ชีวิตบนต้นไม้ยังมีให้เคลื่อนที่ในอากาศได้ด้วย ในบรรดากระรอกที่ใช้อากาศในการเคลื่อนที่เชิงเส้น กระรอกที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกระรอกบินภาคเหนือและกระรอกบินขนาดยักษ์ หลังแม้จะมีขนาดที่ใหญ่มาก (ความยาวลำตัว 40-50 ซม. ความยาวหางสูงสุด 60 ซม.) แม้ว่าจะไม่สามารถบินได้จริง แต่เนื่องจากการร่อนจึงครอบคลุมระยะทางสูงสุด 500 ม เคลื่อนจากต้นไม้สูงต้นหนึ่งไปอีกต้นหนึ่ง เนื่องจากการเคลื่อนที่ดังกล่าว สัตว์ฟันแทะจึงหลีกเลี่ยงเพื่อนบ้านที่เป็นอันตรายบนพื้นดิน และเปลี่ยนพื้นที่ให้อาหารโดยไม่ต้องลงมาที่พื้น ตั้งแต่ส้นเท้าจนถึงข้อมือ กระรอกบินมีเยื่อหุ้มกว้างทอดยาวไปตามลำตัว ซึ่งเมื่อกระโดดจะสร้างระนาบรับน้ำหนักที่มีพื้นผิวค่อนข้างใหญ่

กระรอกบินภาคเหนือมีขนาดเล็กกว่า ความยาวลำตัวไม่เกิน 25 ซม. หาง - 18 ซม. อย่างไรก็ตามกระรอกตัวนี้บินจากต้นไม้หนึ่งไปอีกต้นหนึ่งด้วยความเร็วต่ำประมาณ 100 ม. / นาที แม้ว่าการบินดังกล่าวจะมีลักษณะเฉื่อย แต่ก็ช่วยให้กระรอกสามารถแก้ไขปัญหาชีวิตได้: หลบหนีจากผู้ล่า ค้นหาคู่นอน และพัฒนาแหล่งอาหารใหม่

ปลา- การบินของปลาถือเป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากกว่าการบินของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของมันสามารถเทียบได้กับการบินของนก

ปลาใช้ครีบครีบอกเหินไปในอากาศ ดังนั้นเมื่อปลาบินตกใจกลัวเนื่องจากการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อลำตัวการขว้างกล้ามเนื้อของก้านช่อดอกและการทำงานอย่างเข้มข้นของใบมีดล่างของครีบหางให้กระโดดออกจากน้ำและบินไปในอากาศเป็นระยะทางที่เอื้ออำนวย เพื่อกำจัดผู้ไล่ตาม

บนผิวน้ำ ปลาบินจะใช้หางทำงานเป็นเวลานาน ทำให้เกิดแรงผลักดันอย่างมาก จึงสามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงได้ ความเร็วในการบินของปลาตัวเล็กเหล่านี้เกินกว่าความเร็วของผู้ไล่ตาม (ปลาทูน่า, ปลานาก) และระยะทางที่พวกมันบินได้หลายร้อยเมตร

ปลาสายพันธุ์อื่นๆ เช่น ปลาฟินฟิช ไม่เพียงแต่สามารถเหินได้เท่านั้น แต่ยังทำการเคลื่อนที่ที่ซับซ้อนในอากาศได้อีกด้วย ปีกนิ้วจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและร่อนไปตามน้ำด้วยความเร็ว 18 เมตร/วินาที ปลาได้รับความเร็วสูงเช่นนี้เนื่องจากการเคลื่อนไหวซิกแซกของครีบหางด้วยใบมีดล่างที่มากเกินไป

ความเร็วในการบินของฟิงเกอร์วิงเทียบได้กับความเร็วของเรือเดินทะเลสมัยใหม่ และมักจะอยู่ที่ 60-70 กม./ชม. การตีหางอย่างแรงทำให้ปลาลอยขึ้นไปในอากาศได้สูง 5-7 ม. ปีกนิ้วบินขึ้นไปในอากาศได้สูงถึง 200 ม. โดยใช้กระแสลม หากจำเป็นปลาสามารถเปลี่ยนทิศทางการบินได้เนื่องจากการเคลื่อนไหวของครีบหาง นอกจากนี้ยังมีการเคลื่อนไหวแบบสั่นของครีบครีบอก

บทเรียนในหัวข้อ
“เหตุและความสำคัญของนกเลือดอุ่น”

เมื่อศึกษาหัวข้อ “Bird Class” เด็ก ๆ จะคุ้นเคยกับแนวคิดที่สำคัญเช่น เลือดอุ่น-

เป็นสิ่งสำคัญมากที่นักเรียนจะต้องเข้าใจว่าการรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่นั้นเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ของระบบทางสรีรวิทยาจำนวนหนึ่งในร่างกาย ความรู้ที่ดีเกี่ยวกับเนื้อหานี้จำเป็นต่อการอธิบายปัญหาวิวัฒนาการและระบบนิเวศที่ซับซ้อน

ครู.
(- พวกคุณทำไมถึงมีนกในป่าในฤดูหนาวน้อยกว่าในฤดูร้อน?(คำตอบที่แนะนำ: อาหารน้อยหรือไม่มีเลย)สำหรับนกกินแมลง)
,หิมะตกหนัก,หนาว – ผ้าคลุมขนนกสามารถป้องกันนกจากน้ำค้างแข็งในฤดูหนาวได้หรือไม่? -.)
อาจจะแต่เพียงบางส่วนเท่านั้น
คำถามหลักที่เราต้องตอบในบทเรียนวันนี้คือ อะไรทำให้ร่างกายของนกอบอุ่น พวกเขาจะรักษาอุณหภูมิให้คงที่ได้อย่างไร? พวกเขาได้รับพลังงานสำหรับการบินที่ไหน? – โดยทั่วไปแล้วความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร? -)
คำตอบที่แนะนำ: ในระหว่างการเผาไหม้ของสารอินทรีย์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจน – อะไรทำให้รถเคลื่อนที่ได้? สิ่งมีชีวิตเคลื่อนไหวได้อย่างไร? -(เนื่องจากพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ด้วย)ออกซิเดชัน)
สารอินทรีย์ที่มีส่วนร่วมของออกซิเจน

นกต้องการพลังงานมากแค่ไหน? ท้ายที่สุดแล้ว พวกมันสามารถบินในระยะทางไกลและเข้าถึงด้วยความเร็วสูงได้ (ทำงานกับตาราง)

ตารางที่ 1. ระยะทางที่ครอบคลุมระหว่างเที่ยวบิน

ตารางที่ 2 พื้นที่ผิวปีกและน้ำหนักบรรทุก

เพื่อเปรียบเทียบ โมเดลเครื่องร่อนมีน้ำหนักปีก 2.5 กก./ตร.ม.

ตารางที่ 3. ความถี่ของการกระพือปีก

ยิ่งนกตัวเล็กก็ยิ่งต้องการอาหารต่อน้ำหนักตัวกรัมมากขึ้น เมื่อขนาดของสัตว์ลดลง มวลของสัตว์จะลดลงเร็วกว่าพื้นที่ผิวกายซึ่งเกิดการสูญเสียความร้อน สัตว์ตัวเล็กจึงสูญเสียความร้อนมากกว่าสัตว์ใหญ่ นกตัวเล็กกินอาหารในปริมาณต่อวันเท่ากับ 20–30% ของน้ำหนักตัวมันเอง นกตัวใหญ่ - 2–5% หัวนมสามารถกินแมลงได้มากเท่ากับน้ำหนักในหนึ่งวัน และนกฮัมมิ่งเบิร์ดตัวเล็กสามารถดื่มน้ำหวานในปริมาณที่มากกว่าน้ำหนักตัวมันเอง 4-6 เท่า

ทำซ้ำขั้นตอนการสลายตัวของอาหารและคุณลักษณะของระบบทางเดินหายใจของนกเรากรอกแผนภาพที่ 1 ทีละขั้นตอน

ความคืบหน้าการทำงานเมื่อกรอกแผนภาพ

การเคลื่อนไหวที่รุนแรงของนกต้องใช้พลังงานจำนวนมาก ในเรื่องนี้ระบบย่อยอาหารของพวกเขามีคุณสมบัติหลายประการที่มุ่งเป้าไปที่การแปรรูปอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ จงอยปากทำหน้าที่เป็นอวัยวะสำหรับจับและเก็บอาหาร หลอดอาหารมีความยาวในนกส่วนใหญ่จะมีส่วนขยายเหมือนกระเป๋า - พืชผลที่อาหารอ่อนตัวลงภายใต้อิทธิพลของของเหลวจากพืช ต่อมในกระเพาะอาหารมีต่อมในผนังที่หลั่งน้ำย่อย
กล้ามเนื้อหน้าท้องมีกล้ามเนื้อที่แข็งแรงและมีหนังกำพร้าที่แข็งแรงเรียงรายอยู่ด้านใน การบดอาหารเชิงกลเกิดขึ้นภายในนั้น ต่อมย่อยอาหาร (ตับ, ตับอ่อน) หลั่งเอนไซม์ย่อยอาหารเข้าไปในโพรงลำไส้อย่างแข็งขัน สารอาหารที่สลายตัวจะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและกระจายไปยังทุกเซลล์ในร่างกายของนก
นกใช้เวลานานแค่ไหนในการย่อยอาหาร? นกฮูกตัวเล็ก (นกฮูกตัวเล็ก) ย่อยหนูใน 4 ชั่วโมง หนอนสีเทาใน 3 ชั่วโมง ผลเบอร์รี่ฉ่ำจะผ่านลำไส้ของผู้สัญจรภายใน 8-10 นาที นกกินแมลงจะอิ่มท้อง 5-6 ครั้งต่อวัน นกกินเนื้อ - สามครั้ง
อย่างไรก็ตาม การดูดซึมอาหารและสารอาหารเข้าสู่กระแสเลือดไม่ใช่การปล่อยพลังงาน สารอาหารจะต้องถูก “เผาผลาญ” ในเซลล์เนื้อเยื่อ เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับระบบอะไร? - กระเป๋าน้ำหนักเบาและโปร่งสบาย)
– กล้ามเนื้อต้องได้รับออกซิเจนอย่างดี อย่างไรก็ตาม นกไม่สามารถให้ออกซิเจนในปริมาณที่ต้องการได้เนื่องจากมีเลือดจำนวนมาก ทำไม - การเพิ่มปริมาณเลือดจะทำให้นกมีมวลมากขึ้นและทำให้การบินยากขึ้น)
การจ่ายออกซิเจนอย่างเข้มข้นไปยังเซลล์เนื้อเยื่อในนกเกิดขึ้นเนื่องจาก "การหายใจสองครั้ง": อากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนจะไหลผ่านปอดทั้งเมื่อหายใจเข้าและหายใจออกและไปในทิศทางเดียวกัน ซึ่งมั่นใจได้ด้วยระบบถุงลมที่เจาะเข้าไปในร่างกายของนก
เพื่อให้เลือดเคลื่อนที่เร็วขึ้น จำเป็นต้องมีความดันโลหิตเพิ่มขึ้น แท้จริงแล้วนกเป็นโรคความดันโลหิตสูง การจะทำให้เกิดความดันโลหิตสูงได้นั้น หัวใจของนกจะต้องหดตัวอย่างแรงและความถี่สูง (ตารางที่ 5)

ตารางที่ 5. มวลหัวใจและอัตราการเต้นของหัวใจ

อันเป็นผลมาจากการออกซิเดชั่น (การเผาไหม้) ของสารอาหารทำให้เกิดพลังงาน มันใช้จ่ายไปกับอะไร? (เรากรอกแผนภาพหมายเลข 1 เสร็จแล้ว)

บทสรุป. กระบวนการออกซิเดชั่นแบบแอคทีฟช่วยรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่
อุณหภูมิร่างกายที่สูงช่วยให้เกิดการเผาผลาญในระดับสูง การหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อโครงร่างอย่างรวดเร็ว ซึ่งจำเป็นสำหรับการบิน อุณหภูมิร่างกายที่สูงช่วยให้นกสามารถลดระยะเวลาการพัฒนาของเอ็มบริโอในไข่ฟักได้ ท้ายที่สุดแล้วการฟักไข่เป็นช่วงเวลาที่สำคัญและอันตรายในชีวิตของนก
แต่อุณหภูมิร่างกายคงที่ก็มีข้อเสีย ที่? เรากรอกแผนภาพหมายเลข 2

ดังนั้นการรักษาอุณหภูมิร่างกายให้สูงอยู่เสมอจึงเป็นประโยชน์ต่อร่างกาย แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องกินอาหารให้มากซึ่งคุณต้องไปที่ไหนสักแห่ง นกต้องพัฒนาลักษณะการปรับตัวและพฤติกรรมต่างๆ เพื่อให้สามารถได้รับอาหารที่เพียงพอ นี่คือตัวอย่างบางส่วน.
จากนั้น นักเรียนจัดทำรายงานในหัวข้อ “นกได้รับอาหารอย่างไร” (การเตรียมนักเรียนอาจเป็นการบ้านสำหรับบทเรียนนี้)

ชาวประมงนกกระทุง

นกกระทุงบางครั้งก็ตกปลาด้วยกัน พวกเขาพบอ่าวตื้น ล้อมไว้เป็นครึ่งวงกลม และเริ่มกระพือปีกและจะงอยปากกระพือน้ำ ค่อยๆ ลดส่วนโค้งให้แคบลงและเข้าใกล้ชายฝั่ง และหลังจากขับปลาขึ้นฝั่งแล้วพวกเขาก็จะเริ่มตกปลา

การล่านกฮูก

เป็นที่รู้กันว่านกฮูกออกล่าในเวลากลางคืน ดวงตาของนกเหล่านี้มีขนาดใหญ่และมีรูม่านตาขยายอย่างมาก ผ่านรูม่านตาดังกล่าวแม้ในสภาพแสงไม่ดีแสงก็เข้ามาเพียงพอ อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นเหยื่อ เช่น สัตว์จำพวกหนู หนู และหนูพุก จากระยะไกลในความมืด ดังนั้นนกฮูกจึงบินต่ำเหนือพื้นดินและไม่มองไปด้านข้าง แต่มองลงมาตรงๆ แต่ถ้าคุณบินต่ำ ปีกที่ส่งเสียงกรอบแกรบจะทำให้เหยื่อกลัว! ดังนั้นนกฮูกจึงมีขนที่อ่อนนุ่มและหลวมซึ่งทำให้การบินเงียบสนิท อย่างไรก็ตาม วิธีการปฐมนิเทศหลักสำหรับนกฮูกกลางคืนไม่ใช่การมองเห็น แต่เป็นการได้ยิน ด้วยความช่วยเหลือนกฮูกจะเรียนรู้เกี่ยวกับการปรากฏตัวของสัตว์ฟันแทะโดยส่งเสียงแหลมและเสียงกรอบแกรบและระบุตำแหน่งของเหยื่อได้อย่างแม่นยำ

ติดอาวุธด้วยหิน

ในแอฟริกา ในเขตอนุรักษ์ธรรมชาติเซเรนเกติ นักชีววิทยาสังเกตว่านกแร้งหาอาหารมาเองได้อย่างไร คราวนี้อาหารคือไข่นกกระจอกเทศ เพื่อให้ได้ขนม นกหยิบหินด้วยจะงอยปากแล้วโยนมันลงบนไข่อย่างแรง เปลือกที่แข็งแรงซึ่งสามารถทนต่อการถูกปากของนกขนาดใหญ่เช่นนกแร้งได้แตกออกจากหินและสามารถเพลิดเพลินกับไข่ได้
จริงอยู่ที่นกแร้งถูกแร้งผลักออกจากงานเลี้ยงทันทีและเขาก็เริ่มทำงานกับไข่ใบใหม่ พฤติกรรมที่น่าสนใจนี้ถูกบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีกในการทดลองในภายหลัง พวกเขาโยนไข่ให้นกแร้งและรอดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น เมื่อสังเกตเห็นความละเอียดอ่อน นกจึงหยิบหินที่เหมาะสมขึ้นมาทันที ซึ่งบางครั้งก็หนักถึง 300 กรัม นกแร้งก็ลากมันเข้าไปในปากของมันเป็นระยะทางหลายสิบเมตรแล้วโยนมันลงบนไข่จนกระทั่งมันแตก
วันหนึ่ง มีนกแร้งตัวหนึ่งได้รับไข่ไก่ปลอม เขาหยิบมันมาตัวหนึ่งแล้วเริ่มโยนมันลงบนพื้น จากนั้นเขาก็เอาไข่ไปที่ก้อนหินขนาดใหญ่แล้วโยนลงไป! เมื่อสิ่งนี้ไม่ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ นกแร้งก็เริ่มตีไข่ใบหนึ่งต่ออีกไข่หนึ่งอย่างสิ้นหวัง
ข้อสังเกตมากมายแสดงให้เห็นว่านกพยายามแยกวัตถุรูปไข่ใดๆ ด้วยหิน แม้ว่าวัตถุนั้นจะมีขนาดใหญ่มากหรือทาด้วยสีแปลกๆ เช่น สีเขียวหรือสีแดงก็ตาม แต่พวกเขาไม่ได้สนใจลูกบาศก์สีขาวเลย นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่านกแร้งอายุน้อยไม่รู้ว่าจะตอกไข่อย่างไร และเรียนรู้สิ่งนี้จากนกที่มีอายุมากกว่า

ชาวประมงออสเพรย์

เหยี่ยวออสเพรย์เป็นนักตกปลาที่เก่งมาก เมื่อเห็นปลา มันก็รีบวิ่งลงไปในน้ำอย่างรวดเร็วและจุ่มกรงเล็บอันแหลมคมยาวเข้าไปในร่างของเหยื่อ และไม่ว่าปลาจะพยายามหนีจากกรงเล็บของนักล่ามากแค่ไหน แต่ก็แทบไม่เคยสำเร็จเลย ผู้สังเกตการณ์บางคนสังเกตว่านกจับปลาที่จับได้โดยให้หัวหันไปในทิศทางที่บิน บางทีนี่อาจเป็นอุบัติเหตุ แต่มีความเป็นไปได้มากกว่าที่เหยี่ยวออสเปรจะพยายามจับปลาในลักษณะที่จะพกพาได้ง่ายกว่าในภายหลัง ในกรณีนี้ แรงต้านอากาศจะน้อยลง

สรุปตามรายงานของนักเรียน – การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของสมองและอวัยวะรับความรู้สึกชั้นนำ (การมองเห็น การได้ยิน) มีความเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญที่รุนแรง ความคล่องตัวสูง และความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนกับสภาพแวดล้อม
ตอนนี้อธิบายว่าทำไมนกถึงแพร่หลายในทุกเขตภูมิอากาศ สาเหตุของการอพยพของนกคืออะไร? - เลือดอุ่นทำให้นกไม่ต้องกลัวน้ำค้างแข็งและยังคงเคลื่อนไหวได้แม้ในอุณหภูมิแวดล้อมที่ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม การขาดแคลนอาหารในฤดูหนาวทำให้พวกเขาต้องอพยพไปยังพื้นที่ให้อาหารที่ดีขึ้น)

นกขนาดใหญ่ที่สามารถเหินได้ดีจะใช้การกระพือปีกเป็นครั้งคราวเท่านั้นในการบินในสภาพอากาศอบอุ่น โดยใช้กระแสลมร้อนที่เพิ่มขึ้นเพื่อรักษาเสถียรภาพการบินทะยาน ปีกนกเหล่านี้บวกกับขาวิ่งที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีของนกซึ่งใช้สำหรับการวิ่งขึ้นบิน ช่วยให้นกได้ความเร็วที่จำเป็นสำหรับแรงยกของปีกที่จะเริ่มทำงาน นกและแมลงตัวเล็กใช้ปีกเกือบตลอดเวลาบิน และกระพือความถี่ค่อนข้างคงที่ ปีกของพวกมันทำงานเหมือนใบพัดที่มีระยะพิทช์แปรผันทันทีไปยังปีกตรงข้ามที่จุดสูงสุดของจังหวะเมื่อบินขึ้นตามวิถีพิเศษและในมุมการโจมตีสูง ไปข้างหน้า-ข้างหลังมากกว่าขึ้น-ลง ซึ่งจำเป็น สร้างแรงผลักไปข้างหน้าและขึ้น ปกติจะทะยานต้านลม และมักจะบินในระยะทางสั้นๆ...

เมื่อรวมกับความยืดหยุ่นของปีกและความถี่การกระพือที่เพียงพอในระหว่างการทำงานของปีกที่กระพือปีก จะทำให้เกิดกระแสน้ำวนและคลื่นปั่นป่วนของโครงสร้างบางอย่าง ลมหมุนของคลื่นดังกล่าวในกระบวนการบินกระพือแนวนอนถูกสร้างขึ้นโดยการแกว่งปีกในระยะตรงข้ามของการกระพือ และคลื่นที่เกิดจากกระแสน้ำวนเหล่านี้มีส่วนช่วยในการบินของพวกมัน ในกระบวนการของการแกว่งอย่างต่อเนื่อง คลื่นของกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นโดยปีกในแอนติเฟสของมันจะถูกจับโดยปีก ผลักพวกมันเหมือนสปริงลม และบนพื้นฐานของการสั่นพ้องตามหลักอากาศพลศาสตร์นี้ การบินต่อไปของสิ่งมีชีวิตที่บินได้เหล่านี้จะเกิดขึ้นหลังการบินขึ้น

เมื่อมีการสั่นพ้องของวงจรการสั่นตามหลักอากาศพลศาสตร์ซึ่งประกอบด้วยพลังงานของกล้ามเนื้อที่สั่นปีก (พลังงานการสูบน้ำ) จากปีกที่สั่นซึ่งสร้างสปริงชนิดหนึ่งในรูปของคลื่นน้ำวนที่ตื่นเต้นด้วยปีก จากกระแสน้ำวนที่บินออกจากปีก และในระยะแอนติเฟสของการสั่นพ้องตามหลักอากาศพลศาสตร์ จะดันปีกเพิ่มเติมและสร้างแรงยกที่จำเป็นสำหรับการบินของแมลงหรือนก หากไม่มีวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ปรับให้เข้ากับเสียงสะท้อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ การบินกระพือปีกอย่างประหยัดจะเป็นไปไม่ได้!

นี่เป็นการผลักดันเพิ่มเติมของคลื่นที่สร้างขึ้นของสภาพแวดล้อมที่ตื่นเต้นโดยระบบออสซิลลาทอรี ร่วมกับรูปร่างแอโรไดนามิกของวงจรออสซิลลาทอรีเอง นั่นคือสาระสำคัญของการทำงานที่ประหยัดของระบบออสซิลลาทอรีแอโรไดนามิกดังกล่าว! สิ่งสำคัญคือต้องสร้างคลื่นดังกล่าวและสามารถปรับวงจรออสซิลลาทอรีให้สะท้อนกับแรงผลักดันและคลื่นตื่นเต้นของตัวกลางโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด โดยหลีกเลี่ยงการแยกตัวของระบบออสซิลลาทอรีเองเพื่อให้การทำงานที่ดีและมีเสถียรภาพ

แมลงได้รับวิวัฒนาการมาเป็นเวลาหลายร้อยล้านปีด้วยเครื่องมือที่ค่อนข้างก้าวหน้าและในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างง่ายสำหรับการบินในอากาศ ด้วยการควบคุมการไหลของอากาศที่สร้างขึ้นโดยปีกแมลงเช่นเฮลิคอปเตอร์จะเปลี่ยนทิศทางของการบินสร้างแรงผลักดันที่จำเป็นสำหรับการบินในแนวนอนซึ่งพลังงานน้อยลงเล็กน้อยแล้วตามกฎหมายของอากาศพลศาสตร์คลาสสิกเพราะ เนื่องจาก ด้วยความเบาและขนาดที่เล็กจึงใช้แรงยกของตัวเรือที่บินได้ดีในระดับหนึ่ง

แมลงเต่าทองบินยังใช้อีลีตร้าในการบินในแนวนอน เมื่อพวกมันทำงานเหมือนปีกเครื่องบิน และปีกที่กระพือของแมลงเองก็เหมือนใบพัด และโดยการควบคุมทิศทางของแรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ทั้งหมด การเคลื่อนตัวของแมลงในอากาศ และทั้งหมด ขนแปรงและสิ่งผิดปกติบนพื้นผิวปีกและ elytra ทำงานเพื่อสร้างความปั่นป่วนที่จำเป็นสำหรับการไหลเวียนของอากาศอย่างต่อเนื่อง ทำให้มั่นใจในการบินที่มั่นคงและประหยัด แมลงปีกแข็งบางตัวยังมีอีลีตร้าที่กระพือปีกเล็กน้อย ทำให้เกิดแรงยกเพิ่มเติม

ผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองจำนวนมากในสาขาการบินไม่ทราบรายละเอียดปลีกย่อยเหล่านี้มาเป็นเวลานานและยังไม่เข้าใจรายละเอียดเหล่านี้อย่างถ่องแท้ แต่ธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายสิบล้านปีในการสร้างวงจรออสซิลลาทอรีเรโซแนนซ์เรโซแนนซ์ตามหลักอากาศพลศาสตร์ และในปัจจุบัน เพื่อสร้างเครื่องบินที่เชื่อถือได้ซึ่งมีปีกกระพือปีกสำหรับการบินของมนุษย์ จำเป็นต้องทำการทดลองหลายครั้ง สร้างตารางการวัด และรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์บางอย่าง อัลกอริธึมสำหรับการประยุกต์ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในทางปฏิบัติ แม้ว่าก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 นักออกแบบเครื่องบินชาวเยอรมันประสบความสำเร็จในการเปิดตัวออร์นิฮอปเตอร์ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาโดยใช้หนังยางบิดเกลียวในการขับเคลื่อน

Alexander Lippisch นักแอโรไดนามิกชื่อดังก็สนใจเรื่องนี้เช่นกันและในปี 1930 Eric von Holst สามารถสร้าง ornithopter ซึ่งเขาติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในและบินด้วยสายไฟยาวจนกระทั่งเชื้อเพลิงหมด มู่เล่ Kiselyov ซึ่งสร้างขึ้นที่สถาบันการบินมอสโกก็บินอยู่บนเส้นเช่นกัน แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องบินที่เชื่อถือได้ซึ่งมีปีกกระพือปีกสำหรับการบินของมนุษย์...

ผู้คนมักจินตนาการว่ามู่เล่เป็นอุปกรณ์ที่สามารถบินขึ้นได้เกือบในแนวตั้ง และแม้กระทั่งลอยอยู่ในอากาศได้เหมือนกับเฮลิคอปเตอร์ มันเป็นภาพลวงตา มู่เล่เป็นเครื่องบินที่สามารถบินได้เป็นเวลานานโดยไม่ต้องบินลงโดยใช้ปีกที่กระพือปีก และวิธีที่มันจะบินขึ้น - ด้วยความช่วยเหลือของลากจูง, ขับเคลื่อนล้อ, ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ไอพ่น, หรือเพียงแค่จากตำแหน่งสูงด้วยความช่วยเหลือของขาของนักบิน, อย่างที่ Lilenthal ทำกับปีกของเขา, มันไม่ได้ เรื่องเลย สิ่งสำคัญคือด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวคุณสามารถบินได้เหมือนนก!

เห็นได้ชัดว่านกอินทรีไม่สามารถบินอย่างสงบได้หากปราศจากขาของมัน และอัลบาทรอสหากไม่ได้อยู่บนเนินเขาก็สามารถวิ่งได้หลายสิบเมตรอย่างสงบก่อนที่มันจะขึ้นสู่ปีก! ด้วยเหตุนี้ นกนางแอ่นและนกนางแอ่นจึงไม่ตกลงบนพื้นเลย แต่เป็นนักบินที่ดี!

บางครั้งพวกเขาถามว่าคุณควรกระพือปีกเร็วแค่ไหน

ความเร็วเป็นหนทางที่สวนทางกับเวลา เรากำลังพูดถึงความเร็วเท่าใดในกระบวนการสั่น?

แม้ว่าเราจะพูดได้ว่าความเร็วในการวางแผนก็ตาม

ความถี่ของการแกว่งขึ้นอยู่กับความถี่ของการแกว่งตามธรรมชาติของระบบปีก-อากาศทั้งหมด และด้วยการสั่นพ้องของระบบออสซิลลาทอรีเชิงกลเช่นนี้ ความถี่ของการกระพือปีกอาจเปลี่ยนแปลงได้เล็กน้อยมาก ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความเร็วของการไหลของอากาศรอบปีก เช่นเดียวกับความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของปีก และเมื่อพารามิเตอร์อื่นๆ ของระบบออสซิลเลเตอร์ทั้งหมดเปลี่ยนแปลง นั่นคือสาเหตุที่เสียงสะท้อนดังกล่าวเรียกว่าพาราเมตริก เนื่องจากเมื่อพารามิเตอร์บางตัวเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์อื่นๆ ของระบบออสซิลเลเตอร์ทั้งหมดก็จะเปลี่ยนไป คุณยังสามารถเปลี่ยนแอมพลิจูดของการแกว่งของปีกเพื่อเพิ่มความเร็วของปีกในการไหลของอากาศที่กำลังจะมาถึงเพื่อเพิ่มแรงยกของปีก เท่าที่กลไกนั้นเอง วัสดุของปีก และสภาพการบินอนุญาต

และเนื่องจากระบบออสซิลเลชั่นทุกระบบมีปัจจัยด้านคุณภาพของตัวเองในการหน่วงและทำงานขึ้นอยู่กับความถี่และพลังของแรงขับเคลื่อน ความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่งของวัสดุปีก พลังของแรงขับเคลื่อนสำหรับการเกิดขึ้นของการสั่นพ้อง พารามิเตอร์ของระบบออสซิลเลเตอร์ทั้งหมดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม พารามิเตอร์ทั้งหมดนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ กล่าวคือ หากพารามิเตอร์บางตัวเปลี่ยนแปลงในระบบออสซิลเลเตอร์ การสั่นพ้องของระบบออสซิลเลเตอร์ดังกล่าวเรียกว่าพาราเมตริก

ตอนนี้เกี่ยวกับความพยายามในการกระพือปีกที่จำเป็นสำหรับการบินกระพือ บางครั้งก็เพียงพอที่จะดูว่ามุมการโจมตีที่ไก่ตัวหนึ่งขึ้นไปบนรั้วดังนั้นในช่วงเวลาสั้น ๆ แม้แต่ไก่ตัวผู้ก็สามารถบินออกจากที่หยุดนิ่งไปยังรั้วสูงได้ แต่ฉันไม่เห็นพวกมันบินได้ดีซึ่งหมายความว่า เขามีกำลังไม่เพียงพอที่จะบินในแนวนอน แต่เขาวิ่งด้วยความช่วยเหลือจากปีกเร็วกว่าไม่มีปีก ในที่สุดเขาก็บินขึ้นไปบนรั้วและต้องขอบคุณการกระพือปีกของเขา! และเมื่อเขาวิ่ง เขาก็ช่วยตัวเองด้วยปีก วิ่งเร็วขึ้น และเคลื่อนไหวได้ดีขึ้น แต่นกบ่นสีดำหรือคาเปอร์คาลีสามารถบินได้ค่อนข้างไกลหลังจากบินขึ้นเกือบเป็นแนวดิ่ง และปีกของพวกมันไม่เคย "ยืนขนานกับพื้น" ในระหว่างบินขึ้น!

เมื่อร่อนเครื่องบินหรือนก รวมถึงระหว่าง "ไม่ได้ใช้งาน" ซึ่งเป็นการบินกระพือแนวนอนที่ประหยัดที่สุดด้วยความเร็วร่อนพร้อมอากาศพลศาสตร์ที่ดีของระบบปีกทั้งหมด การลากของมันจะกลายเป็นแรงยกที่จำเป็นสำหรับการบินดังกล่าวอย่างแม่นยำด้วยเหตุนี้ เมื่อเปลี่ยนพารามิเตอร์บางอย่างในโหมดกระพือปีก ความเร็วในการบินอาจต่ำกว่าในระหว่างการร่อนด้วยซ้ำ ขึ้นอยู่กับความสามารถในโหมดนี้ในการกักเก็บอากาศไว้บนพื้นผิวรับน้ำหนักของปีกโดยไม่รบกวนการไหล
เป็นที่ชัดเจนว่ามู่เล่ดังกล่าวจะไม่สามารถลอยเหมือนแมลงปอได้ในที่เดียว แต่สำหรับการบินในแนวนอนที่ประหยัดก็ค่อนข้างเหมาะสม

หากเส้นทางเมื่อเวลาผ่านไปเป็นความเร็ว ปีกที่เคลื่อนที่ไปตามไซนูซอยด์ในระหว่างกระบวนการกระพือปีกจะครอบคลุมระยะทางที่มากกว่าในเวลาเดียวกันมากกว่าร่างกายของนก และเนื่องจากปีกเดินทางได้ไกลกว่าในเวลาเดียวกัน นั่นหมายความว่าความเร็วของปีกในกระแสลมที่ไหลรอบปีกเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ แรงยกของปีกจึงเพิ่มขึ้น!

หากต้องการทำความเข้าใจว่าปีกมีพฤติกรรมอย่างไรในโหมด "ว่าง" ซึ่งเป็นโหมดการบินที่ประหยัดที่สุดของนกที่บินอย่างสงบ เพียงใช้แผ่นไม้อัดขนาดประมาณ 100 x 50 ซม. ข้างขอบแคบในมือที่ยื่นออกไปต้านลมราวกับว่า มันเป็นปีกของคุณ และสลับกันเปลี่ยนมุมโจมตีโดยพยายามให้มันอยู่ในแนวนอนกับพื้น

เมื่อมีลมพัดแรง คุณจะแทบจะจับมือของคุณในแนวนอนไม่ได้ แต่สุดท้ายกลับมีการเคลื่อนไหวที่แทบจะสั่นและกระพือปีก! นี่เป็นกรณีพิเศษของการสั่นพ้องแบบพาราเมตริก! และถ้าคุณซ่อมบอร์ดที่ค่อนข้างบาง แต่แข็งแรงยาวห้าเมตรที่กระจกหลังของรถและด้วยความเร็วที่แตกต่างกันโดยเอนตัวออกไปนอกหน้าต่างด้วยตัวยึดให้ลองงอตามขวางหนึ่งเมตรจากหน้าต่างเพื่อเปลี่ยนมุม ของการโจมตีทันเวลาด้วยแรงสั่นสะเทือนของคุณเอง คุณจะได้อะไร? การเคลื่อนไหวแบบกระพือปีกแบบเดียวกัน มีเพียงระบบออสซิลลาทอรีที่ยืดหยุ่นมากกว่าเท่านั้น หากปลายด้านหนึ่งของบอร์ดในหน้าต่างได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาและในหน้าต่างอีกบานบอร์ดได้รับการแก้ไขในระบบกันสะเทือนแบบสปริงพร้อมอุปกรณ์ไดนาโมมิเตอร์จากนั้นแม้บนบอร์ดที่ไม่มีโปรไฟล์พิเศษคุณก็สามารถเห็นน้ำหนักของ บอร์ดภายใต้โหมดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน คุณเดาได้ไหมว่าบอร์ดดังกล่าวจะทำงานกับปีกตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม ด้วยความเร็วระดับหนึ่ง โหมดวิกฤติอาจปรากฏขึ้น และกระดานจะพัง...

นกทำสิ่งนี้ในกระแสน้ำที่กำลังจะมาถึงด้วยความเร็วร่อน แต่บินโดยไม่ลดลง เนื่องจากในกรณีนี้ ปีกในแต่ละช่วงเวลาของแผ่นพับยังคงรักษาแรงยกของมันไว้ โดยมีมุมการโจมตีที่จำเป็นและความเร็วที่เพียงพอในการไหลของอากาศที่กำลังมาถึงนี้ เพราะปีกเคลื่อนไปตามเส้นทางไซนัสอยด์ที่ยาวกว่าลำตัวนก!

เมื่อนกนางนวลใน GLADING FLIGHT เริ่มเปลี่ยนมุมการโจมตีของปีก มันจะได้รับแรงสั่นสะเทือนที่จำเป็นบนปีกเพื่อการบินในแนวนอนอย่างมั่นคง!

เนื่องจากปีกของมันเดินทางในระยะทางไกลในไซนัสอยด์มากกว่าลำตัวซึ่งเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง และเส้นทางชั่วขณะหนึ่งคือความเร็ว ซึ่งหมายความว่าความเร็วของปีกจะมากขึ้นด้วยเหตุนี้และ แรงยกบนปีกเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการบินโดยไม่กระพือปีก และนกบินโดยไม่บินลง แทบไม่ต้องใช้แรงในการบินเลย เนื่องจากปีกมีคุณภาพสูงและขาดการลากจนเกือบหมด! แต่ความเร็วทั้งในการร่อนและการกระพือปีกนั้นเท่ากัน! และยังไม่ต้องลากอีกด้วย!

แต่เมื่อนกจำเป็นต้องบินเร็วขึ้น ในระดับหนึ่งนกสามารถเปลี่ยนทั้งความถี่ ความพยายามในการกระพือปีก และความกว้างของการกระพือปีก ทำให้เกิดแรงขับดันบนปีกเนื่องจากความยืดหยุ่นของขนและความยืดหยุ่นตามขวาง ของโครงสร้างปีก!

อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ทั้งความต้านทานด้านหน้าและความต้านทานอากาศปรากฏขึ้นซึ่งต้องใช้ความพยายามอย่างมากดังนั้นจึงสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก ซึ่งก็เหมือนกับการเดินอย่างสงบแล้ววิ่งอย่างรวดเร็ว อนึ่ง เมื่อเดินและวิ่ง ขาของบุคคลยังทำงานเป็นระบบออสซิลเลชันและในโหมดพาราเมตริกเรโซแนนซ์ด้วย หากใครยังไม่ทราบเรื่องนี้...

และกล้ามเนื้อทั้งในระหว่างการบินของนกและแมลงและเมื่อมีคนเดินเพียงแค่แกว่งลูกตุ้มและให้พลังงานสูบน้ำเพื่อตั้งระบบออสซิลเลเตอร์ให้เคลื่อนไหวเพื่อทำงานที่จำเป็น!

ในที่นั่งของมู่เล่ นักบินจะจับที่จับสำหรับกระพริบปีก และโดยการเปลี่ยนมุมการโจมตีเป็นการสะท้อนของการสั่นของปีก และแม้แต่การแกว่งปีกด้วยเท้าของคุณ คุณก็สามารถรับแรงยกและแรงขับที่เพียงพอสำหรับการบินในแนวนอน !

อย่างไรก็ตาม เพื่อลดพลังงานที่ใช้ในการรักษาปีกให้ตรง นกอัลบาทรอสจึงมีกระดูกพิเศษอยู่ที่ข้อไหล่ ซึ่งเมื่อกางปีกออกจะพอดีกับร่องของกระดูกไหล่ ซึ่งทำให้ ปีกมีความแข็งและยืดหยุ่นมากขึ้น วิธีนี้ทำให้เขาใช้พลังงานน้อยลงในการกางปีก และใช้เพียงการควบคุมเพื่อรักษาการบินและการซ้อมรบเท่านั้น

และบนปีกของแมลงปอนั้นมีไคตินซึ่งเรียกว่า pterostigma หากผนึกนี้ถูกตัดออกอย่างระมัดระวังความถี่ของการสั่นสะเทือนของปีกจะเพิ่มขึ้นและปีกก็เริ่มพังทลายลงเนื่องจากความถี่ตามธรรมชาติของการสั่นสะเทือนของ ปีกและความถี่ของกล้ามเนื้อที่ควบคุมปีกไม่ตรงกันอีกต่อไป และความไม่สมดุลนี้นำไปสู่การทำลายระบบสมดุลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการบินเต็มรูปแบบ มั่นคง และปลอดภัย

ในความคิดของฉัน ทุกอย่างเรียบง่ายและชัดเจน...

หากคุณชอบบางสิ่งที่นี่ และคุณมีความปรารถนาและตั้งใจที่จะโพสต์เพื่อเผยแพร่ต่อ ไม่มีอะไรหยุดคุณ และในการทำเช่นนี้ คุณเพียงแค่คลิกปุ่ม \โพสต์ประกาศ\ ด้านล่าง หากคุณลงทะเบียนบนเว็บไซต์ ...
ขอบคุณมากสำหรับทุกคนที่โพสต์ประกาศบทความของฉันและโอนคะแนนมาให้ฉันเพื่อประกาศบทความในหัวข้อที่คุณสนใจ!

ขอบคุณมาก!!!

ขอบคุณสำหรับการอ่านและการดูแล!!!

นักวิจัยได้ค้นพบในทางปฏิบัติว่าสามารถรับไฟฟ้าได้มากเพียงใดจากการกระพือปีกของแมลงเต่าทอง การรวบรวมพลังงานนี้จะเป็นประโยชน์ในการจ่ายพลังงานให้กับเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่แมลงขนส่งมาเอง

มหาวิทยาลัยอย่างน้อยสามแห่งในสหรัฐอเมริกาทำงานมาหลายปีแล้วในการเปลี่ยนแมลงเต่าทองให้กลายเป็นไซบอร์กบินได้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบบูรณาการ (กล้อง ไมโครโฟน เซ็นเซอร์ตรวจจับสาร) จะทำให้สิ่งมีชีวิตดังกล่าวทำหน้าที่เป็นหน่วยสอดแนมผู้ลักลอบ ผู้ตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และอื่นๆ

ในปี 2009 นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกในการบินควบคุมโดยสมัครใจของแมลงปีกแข็งที่มีชีวิต ซึ่งเป็นไปตามคำสั่งของผู้ควบคุมเครื่อง เช่นเดียวกับโมเดลที่ควบคุมด้วยวิทยุ แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แมลงแบกไว้บนหลังนั้นใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก ซึ่งทำให้ไซบอร์กไม่สามารถใช้งานภาคสนามเป็นเวลานานได้ ตอนนี้ ถ้าเพียงแมลงเต่าทองเท่านั้นที่สามารถชาร์จพลังตัวเองได้...

ปัจจุบัน ศาสตราจารย์คาลิล นาจาฟี (คาลิล นาจาฟี)และนักศึกษาปริญญาเอก Ethem Erkan Aktakka (เอเธม เออร์คาน อักตักกา)จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน สาธิตวิธีการแก้ไขปัญหา

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพียโซอิเล็กทริกขนาดเล็กหลายรุ่นซึ่งติดตั้งอยู่บนหลังสัตว์ ปลายของคานยืดหยุ่นเหล่านี้สัมผัสกับเอลิทราและแกว่งไปมาตามการเคลื่อนไหวของแมลงปีกแข็ง

ด้วงเขียวมิถุนายนทำหน้าที่เป็นผู้ทดสอบ (โคตินิสนิธิดา)- Aktakka และ Najafi ทดลองในตำแหน่งต่างๆ สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และยังวัดการโก่งตัวของปลายลำแสง รวมถึงแรงและพลังงานที่เกิดจากแมลงด้วย

ต้นแบบเริ่มแรกสองตัวที่ติดตั้งไว้บนแมลงโดยตรง ทำให้สามารถสกัดพลังงาน 11.5 และ 7.5 ไมโครวัตต์จากตัวแมลงได้ด้วยความถี่การแกว่งของปีกที่ 85-100 เฮิรตซ์ (ด้วงได้รับการแก้ไขในการตั้งค่าในห้องปฏิบัติการ)

ต่อไป มีการสร้างตัวอย่างที่ได้รับการปรับปรุงขึ้นในรูปของเกลียวเล็กๆ เทคโนโลยีการผลิตยังได้รับการพัฒนาจากวัสดุเพียโซอิเล็กทริกเสาหิน: เกลียวบาง ๆ ถูกตัดออกด้วยเลเซอร์เฟมโตวินาที

รุ่นล่าสุดได้รับการทดสอบบนอุปกรณ์ที่จำลองปีกด้วง ระบบได้พัฒนาแรงที่เทียบเท่ากับที่วัดได้กับสิ่งมีชีวิตก่อนหน้านี้

เกลียวนี้ผลิตพลังงานได้ 18.5-22.5 ไมโครวัตต์ ผู้เขียนการทดลองแนะนำว่าการวางเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คล้ายกันคู่หนึ่งบนแมลง (หนึ่งเครื่องต่อปีก) จะผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 45 µW ในอนาคต นักทดลองตั้งใจไม่เพียงแต่จะวางตัวอย่างสุดท้ายบนแมลงปีกแข็งเท่านั้น แต่ยังต้องทดสอบในการบินอย่างอิสระด้วย

นอกจากนี้ นักประดิษฐ์ยังคำนวณว่าหากไมโครเจนเนอเรเตอร์ดังกล่าวเชื่อมต่อโดยตรงกับกล้ามเนื้อการบิน พลังงานที่มีให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องบินก็จะเพิ่มขึ้นสิบเท่า แต่นี่เป็นแนวคิดสำหรับอนาคต เช่นเดียวกับการจัดหาโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นสำหรับปีกแมลง

การทดลองเหล่านี้ได้รับทุนสนับสนุนจากหน่วยงานวิจัยเพนตากอน ดาร์ปาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการบูรณาการระบบไมโครไฟฟ้าเครื่องกลและแมลง (MEMS แมลงไฮบริด)ซึ่งเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2549

ในหนังสือเล่มนี้ เด็กนักเรียนและนักธรรมชาติวิทยารุ่นเยาว์จะได้พบกับสื่อสำหรับการอ่านนอกหลักสูตร ตลอดจนเอกสารอ้างอิงเพิ่มเติมสำหรับตำราสัตววิทยา

บทความแต่ละเรื่องไม่ได้เชื่อมโยงถึงกัน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องอ่านหนังสือทั้งเล่มติดต่อกัน

หนังสือเล่มนี้แนะนำให้ผู้อ่านรู้จักกับความหลากหลายของสัตว์โลกในสหภาพโซเวียตและต่างประเทศ ระหว่างทางจะมีการให้ข้อมูลเกี่ยวกับความสำคัญของสัตว์ในธรรมชาติและกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์

เนื้อหาบางส่วนนำเสนอในรูปแบบคำถามและคำตอบ ส่วน "เรื่องราวเกี่ยวกับแมลง" เขียนโดย Candidate of Biological Sciences Yu.

ในฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3 ข้อความมีการเปลี่ยนแปลงและเสริมในที่ต่างๆ มีการแก้ไขที่จำเป็นและมีการเพิ่มภาพวาดใหม่หลายแบบ บท “สัตววิทยาในคำถามและคำตอบ” ได้รับการเสริมด้วยคำถามใหม่ ลำดับการกระจายพันธุ์เปลี่ยนแปลงไปตามระบบสัตววิทยา

เจ. ซิงเกอร์

หนังสือ:

แมลงบินได้อย่างไร

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>

แมลงบินได้อย่างไร

แมลงส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ในโลกมีปีก จริงอยู่ที่แมลงที่อยู่ในระยะโตเต็มวัยเท่านั้นที่มีปีก ดังที่ทราบกันดีว่าทั้งตัวอ่อนหรือนางไม้หรือดักแด้ก็บินไม่ได้ แมลงบางชนิด เช่น แมลงปอ ผีเสื้อ แตน ด้วง มีสี่ปีก อื่นๆ แมลงวัน ยุง แมลงเม่าบางชนิดมีสองปีก แมลงแต่ละตัวมีลักษณะการบินเป็นของตัวเอง แต่ละตัวบินด้วยวิธีของตัวเอง แต่แมลงหลายชนิดมีบางอย่างที่เหมือนกันในการบิน ก่อนอื่น การบินของพวกเขามีพื้นฐานมาจากการกระพือปีก - การกระพือปีก

พนังปีกที่ง่ายที่สุดถูกครอบครองโดย แมลงเม่า- พวกมันกระพือปีกแต่ละข้างจากบนลงล่างและวางไว้ในมุมเล็กน้อยเพื่อให้อากาศไหลเข้าหาพวกมัน ปีกนกที่ซับซ้อนที่สุดมี ดิปเทรา(ยุงและแมลงวัน) ตลอดจน ไฮเมนอปเทรา(ผึ้ง ตัวต่อ มดมีปีก) ปีกของพวกมันกระพือปีกเพื่อให้ปลายปีกแต่ละข้าง (ถ้าแมลงไม่นิ่ง) จะเป็นลักษณะของเส้นโค้งเลขแปดในอากาศ เมื่อกระพือลง ปีกจะเกือบจะเป็นแนวนอนที่จุดเริ่มต้นของจังหวะ เมื่อมันลงไป มันจะเคลื่อนไปข้างหน้าพร้อม ๆ กัน และที่ด้านล่างมันจะพลิกกลับเพื่อที่เมื่อสูงขึ้น ขอบด้านหน้าก็จะขึ้นและด้านหลัง การแกว่งดังกล่าวเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าด้วยความถี่สูง ปีกแต่ละข้างทำงานเหมือนใบพัด

ลูกศรระบุทิศทางการเคลื่อนที่: A - ลดปีกลง (ตำแหน่ง V จะแสดงด้วยเส้นประ) B - การยกปีก (ตำแหน่ง I แสดงด้วยเส้นประ)

ด้านล่างนี้เป็นตำแหน่งปีกเดียวกันบนไซนัสอยด์ จุดคือขอบนำปีก เส้นคือแผ่นปีก

รูปร่างแปดดังกล่าวสามารถสังเกตได้ในแมลงที่ไม่เคลื่อนไหวเมื่อมันกระพือปีกเท่านั้น ในระหว่างการบิน เมื่อแมลงเคลื่อนที่ไปข้างหน้า รูปที่แปดนี้จะทอดยาวและปลายปีกจะมีลักษณะเป็นเส้นโค้งคล้ายคลื่น (ไซนัสอยด์)

ไฮเมนอปเทรามีปีกสี่ปีก แต่ปีกหน้าและหลังของแต่ละข้างของร่างกายเชื่อมต่อกันในการบินด้วยตะขอพิเศษที่ทำจากตะขอ เพื่อให้ปีกคู่ขวาและซ้ายทำหน้าที่รวมกันเป็นปีกเดียว

การควบคุมการบินของแมลงทำได้โดยใช้ปีกของพวกมันเท่านั้น การเปลี่ยนทิศทางของระนาบกระพือปีกส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงทิศทางการบิน สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการบินเป็นการเคลื่อนไปข้างหน้า การเคลื่อนที่ถอยหลัง การบินในที่เดียว หรือลอยอยู่ในอากาศ ("การบินแบบยืน") การลอยขึ้น การหมุนไปทางขวาและซ้าย แมลงวันเป็นแมลงที่ว่องไวที่สุดชนิดหนึ่งในการบิน พวกเขามักจะกระโดดไปด้านข้างกะทันหัน ซึ่งทำได้โดยการปิดปีกด้านหนึ่งของลำตัวอย่างกะทันหัน - การเคลื่อนไหวของพวกมันจะหยุดชั่วคราว ในขณะที่ปีกของอีกด้านหนึ่งของร่างกายยังคงแกว่งไปมา ซึ่งทำให้เกิดการกระโดดออกจากทิศทางเดิมของการบิน

ผึ้งกำลังบิน" class="img-responsive img-thumbnail">
ผึ้งกำลังบิน

แมลงอย่างแมลงเม่าสามารถเปลี่ยนทิศทางการบินและบังคับทิศทางได้เล็กน้อยโดยการเปลี่ยนตำแหน่งของส่วนท้องและเส้นใยหางที่อยู่ส่วนท้ายของมัน

เมื่อบิน แมลงจะกระพือปีกบ่อยมาก บ่อยครั้งจนไม่สามารถมองเห็นกระพือปีกแต่ละข้างด้วยตามนุษย์ เรามักจะได้ยินเสียงผึ้งหรือแมลงปีกแข็งบินไปมา เสียงพึมพำนี้หมายความว่าอย่างไร?

เสียงคือแรงสั่นสะเทือนในอากาศที่เราจับได้ด้วยหู ยิ่งมีการสั่นสะเทือนของอากาศบ่อยขึ้น ระดับเสียงก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย ด้วงมูลสัตว์ทำปีกได้มากถึง 87 ครั้งต่อวินาที เสียงที่เกิดขึ้นนั้นเป็นเสียงกระหึ่มที่ค่อนข้างต่ำ ยุงในขณะบินสามารถเต้นปีกได้ถึง 594 ครั้งต่อวินาที ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเสียงที่เกิดจากการบินจึงดังมากและดูเหมือนเสียงแหลม

ความถี่ของการกระพือปีกสามารถกำหนดได้จากระดับเสียงที่พวกมันสร้างขึ้น คุณเพียงแค่ต้องคำนึงว่าโน้ตที่สูงที่สุดนั้นสอดคล้องกับจำนวนการสั่นสะเทือนเป็นสองเท่าต่อวินาทีเนื่องจากการกระพือปีกแต่ละครั้งทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของอากาศสองคลื่น

ตัวอย่างเช่นที่ น้ำผึ้งโน้ตสูงสอดคล้องกับการสั่นสองครั้ง 440 ครั้งต่อวินาที หรือ 220 ครั้งต่อวินาที ดังที่การสังเกตการณ์แสดงให้เห็น ผึ้งผลิตรังผึ้งโดยเฉลี่ยประมาณ 260 ครั้งต่อวินาที

เมื่อแมลงต่างๆ บิน จะกระพือปีกด้วยความถี่ที่ต่างกัน และในผีเสื้อและผีเสื้อ จำนวนปีกจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ในhymenoptera และแมลงเต่าทอง ความถี่ของปีกกระพือปีกไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ผีเสื้อในเวลากลางวันจะกระพือปีกไม่บ่อยนัก หางแฉกทำ 5 จังหวะต่อวินาที rutabaga - 6 และนกไว้ทุกข์ - 10 จังหวะต่อวินาที ที่ระยะครึ่งเมตร ผีเสื้อจะบินดูเหมือนเงียบสนิท แต่หากผีเสื้อในเวลากลางวันบินเข้ามาใกล้หูของคุณ คุณจะได้ยินเสียงแหลมต่ำมากจากปีกของมัน ผีเสื้อกลางคืนมักจะกระพือปีกบ่อยกว่า สกู๊ป(สกุล Agrotis) ทำความเร็วได้ 37–48 ครั้งต่อวินาที และ ฮอว์กมอธ Ocelled- 37–41 จังหวะ

นกเหยี่ยว โดยเฉพาะเหยี่ยวลิ้นตัวเล็ก ส่งเสียงฮัมต่ำชวนให้นึกถึงผึ้งบัมเบิลบีเล็กน้อย

ด้านบนมีคลื่นพาดผ่านปีกอย่างเห็นได้ชัด (จากการถ่ายทำ) ด้านล่างนี้คือการบินแบบ “ยืน” ของผีเสื้อเหยี่ยวที่กำลังดูดน้ำหวาน

ผึ้งบัมเบิลบีเต้น 123 ถึง 233 ครั้งต่อวินาที และตัวต่อทั่วไปเต้น 165–247 ครั้งต่อวินาที แมลงวันบินได้ 147–220 ครั้งต่อวินาที อย่างไรก็ตาม ยุงที่กระพือปีกบ่อยที่สุดก็คือยุง ซึ่งบางครั้งจะบินเป็นฝูงเป็นฝูงในอากาศ ตัวอ่อนของพวกมันมักจะถูกเลี้ยงให้กับตู้ปลา - สิ่งเหล่านี้เรียกว่าหนอนเลือดซึ่งเป็นหนอนเคลื่อนไหวสีแดงสด ชาวประมงติดไว้กับเบ็ดตกปลาแล้วใช้เป็นเหยื่อล่อปลา

คนกระตุกขนทำความเร็วได้ตั้งแต่ 196 ถึง 494 ครั้งต่อวินาที และตัวแทนคนอื่น ๆ ของกลุ่มคนกระตุกขนาดใหญ่นี้ผลิตได้มากถึงหนึ่งพันครั้งต่อวินาที

แมลงต้องใช้พลังงานเท่าไรจึงจะบินได้เมื่อกระพือปีกด้วยความถี่เช่นนี้! กล้ามเนื้อมันหดตัวบ่อยแค่ไหน! อย่างไรก็ตาม การทดลองพบว่าผึ้งตัวหนึ่งบินเพื่อรับสินบนในระยะทาง 3 กิโลเมตร กินน้ำตาลเพียง 0.00035 กรัม พืชผลของผึ้งมักจะมีน้ำหวาน 0.02 กรัม โดยมีความเข้มข้นของน้ำตาล 20 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณนี้เท่ากับน้ำตาลทรายบริสุทธิ์ 0.004 กรัม ดังนั้นแม้ในระยะทาง 3 กิโลเมตร การบินของผึ้งก็ค่อนข้างคุ้มค่า เนื่องจากการบริโภคอาหารเผาในรูปของน้ำตาลไม่เกิน 9 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักบรรทุก

หากเรานำผึ้งหรือผึ้งบัมเบิลบีไปวางไว้ในโรงฆ่าแมลงหรือขวดแก้วขนาดใหญ่ที่คลุมด้วยผ้ากอซแล้วหลังจากนั้น 2–2.5 ชั่วโมงพวกมันจะตายด้วยความหิวโหยเนื่องจากในขณะที่บินพวกมันจะใช้กำลังและทั้งหมดจนหมด การจัดหาอาหาร หากเราใส่ไว้ในกล่องแคบและมีรูซึ่งแมลงไม่สามารถบินได้ แมลงจะมีอายุยืนยาวและคงความสามารถในการบินได้

หากเราให้อาหารพวกมันในการทดลองครั้งแรกพวกมันจะไม่ตายเป็นเวลานาน การบินต้องใช้พลังงานจากแมลงเป็นจำนวนมาก

มีกล้องถ่ายภาพยนตร์ ("แว่นขยายแสดงเวลา") ซึ่งคุณสามารถถ่ายภาพสแนปช็อตด้วยความเร็วสูงมากได้ หากคุณถ่ายแมลงบินที่ 2,000 หรือ 3,500 เฟรมต่อวินาที แล้วดูภาพยนตร์บนหน้าจอที่ 16 เฟรมต่อวินาที ซึ่งก็คือช้าลง 125 และ 219 เท่า ตามลำดับ คุณจะเห็นการเคลื่อนไหวทั้งหมดของปีกแมลงและดูว่าทำอย่างไร พวกเขาบิน

ปรากฎว่าการบินของผีเสื้อโดยเฉพาะผีเสื้อกลางวันนั้นแตกต่างจากการบินของแมลงชนิดอื่นมาก ปีกคู่ซ้ายและขวาเมื่อกระพือให้เข้าหากันด้านบนและด้านล่างลำตัว เหนือด้านหลังปีกมักจะประกบกันจนสุดและบางครั้งก็ชนกันทำให้เกิดเสียง ปีกด้านขวาและด้านซ้ายกระพือปีกพร้อมกันเนื่องจากด้านหน้าและด้านหลังเชื่อมต่อกันและมักจะมีตะขอพิเศษสำหรับจุดประสงค์นี้ เมื่อเข้าใกล้ปีกจะสัมผัสกับขอบนำก่อนแล้วจึงสัมผัสกับระนาบทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ ปีกจึงดูเหมือนบีบอากาศที่ติดอยู่ระหว่างปีกออกมา สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อปีกบรรจบกันใต้ลำตัวระหว่างจังหวะลง นอกจากนี้ ด้วยการชมภาพยนตร์ความเร็วสูงแบบสโลว์โมชั่น คุณจะเห็นว่าปีกของผีเสื้อโค้งงอได้อย่างราบรื่น มีคลื่นวิ่งไปตามปีกของมันจากขอบด้านหน้าไปด้านหลัง และพวกมันดูเหมือนลอยและเคลื่อนตัวช้าๆ ปีก

เอ - พลเรือเอก; B - ลมพิษ

แมลงปอใช้เทคนิคต่าง ๆ ในการบิน แล้วมันก็กระพือปีกหน้าและหลังสลับกัน ทันใดนั้น มันก็สลับบินร่อนด้วยปีกที่เหยียดออกและไม่ขยับเขยื้อน แล้วก็กระพือปีกอีกครั้ง แต่คราวนี้พร้อมกันทั้งปีกหน้าและหลัง มีการสังเกตกรณีต่างๆ เมื่อแมลงปอกระพือปีกคู่หน้าข้างหนึ่งโดยกางปีกคู่หลังออกอย่างสงบ คุณมักจะเห็นแมลงปอห้อยอยู่กลางอากาศราวกับ "ยืน" กระพือปีกอยู่ในที่เดียว แมลงปอสามารถเคลื่อนที่ได้ไม่เพียงแต่ไปข้างหน้าเท่านั้น แต่ยังบินถอยหลังได้อีกด้วย และเมื่อไล่ล่าเหยื่อ (แมลงตัวเล็ก ๆ) ก็สามารถบินขึ้นไปในระยะทางสั้น ๆ เกือบจะเป็นแนวตั้ง

นักอากาศพลศาสตร์รู้จักปรากฏการณ์ที่เรียกว่า กระพือปีก- สิ่งเหล่านี้คือการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตรายของปีกขณะบิน ซึ่งในเครื่องบินความเร็วสูงสามารถเข้าถึงสัดส่วนที่เป็นอันตรายได้ แม้แต่ปีกก็หักด้วยซ้ำ ช่างเทคนิคมองหาวิธีที่จะรองรับการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตรายเหล่านี้มาเป็นเวลานาน เครื่องบินรุ่นใหม่ที่ถูกทดสอบเสียชีวิตและนักบินทดสอบก็เสียชีวิตเช่นกัน แต่เป็นเวลานานที่นักออกแบบไม่สามารถหาแนวทางแก้ไขปัญหาที่ถูกต้องได้ ในที่สุดปัญหาก็ได้รับการแก้ไข: พบอุปกรณ์ป้องกันการสั่นไหว ที่ขอบนำที่ส่วนท้ายของแต่ละปีก มีการวางตุ้มน้ำหนัก (ในกรณีที่ง่ายที่สุด คือ ตุ้มน้ำหนักตะกั่วถูกปิดผนึก) - มันช่วยลดการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตราย

การบินของแมลงที่กระพือปีก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการบินของแมลงปอ ก็มีการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตรายเช่นกัน ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา ธรรมชาติได้พัฒนาอุปกรณ์เพื่อต่อสู้กับเสียงพลิ้วไหว การปรับตัวนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในแมลงปอส่วนใหญ่ บนปีกแต่ละข้าง ในส่วนปลายที่ขอบนำ มีไคตินสีเข้มหนาขึ้น - เพเทโรสติมาหรือโอเซลลัสปีก การถอดดวงตานี้โดยไม่ทำให้แมลงปอไม่สามารถบินได้จะรบกวนความถูกต้องของการแกว่งของปีกแมลงปอเริ่มกระพือปีก การทดลองได้แสดงให้เห็นความสำคัญเชิงกลของการก่อตัวเหล่านี้ซึ่งควบคุมการสั่นสะเทือนของปีก ช่องมองกลายเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยบรรเทาอาการกระพือปีกจากการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตราย เช่น การกระพือปีก หากทราบความสำคัญของตาปีกในแมลงปอก่อนที่ช่างเทคนิคจะประดิษฐ์อุปกรณ์ป้องกันการกระพือปีกสำหรับเครื่องบิน เมื่อนั้นโดยการยืมมันมาจากแมลง ก็จะสามารถหลีกเลี่ยงการค้นหาที่ยาวนานได้

ในแมลงเต่าทอง เมื่อพวกมันไม่ได้บิน ปีกแข็งด้านหน้าหรือเอลีทรา จะปกปิดและปกป้องปีกเมมเบรนด้านหลังที่พับไว้ แมลงเต่าทองแทบไม่เคยใช้ elytra ในการบินเลย เอลิตร้าจะแกว่งตามเวลาเล็กน้อยด้วยการกระพือปีกหลัง ในการบิน แมลงเต่าทองจะยึด elytra ไว้ในมุมที่กำหนดซึ่งกันและกัน - ในรูปแบบของตัวอักษรละติน V ซึ่งช่วยรับประกันความมั่นคงด้านข้างของแมลงปีกแข็งที่กำลังบิน เช่นเดียวกับที่ปีกเครื่องบินรูปตัว V ที่ยกขึ้นทำให้มั่นใจในเสถียรภาพเมื่อ การหมุน. เมื่อเครื่องบินหมุน เครื่องบินจะเอียงและนอนอยู่บนปีกข้างหนึ่ง ส่วนอีกข้างจะลอยขึ้น อากาศที่ไหลเข้าสู่ปีกจะกดทับพื้นผิวและกลับสู่ตำแหน่งก่อนหน้าเพื่อยืดเครื่องบินให้ตรง

ด้วงจากครอบครัว บรอนโซวอคพวกมันบินโดยพับ elytra โดยเผยให้เห็นปีกที่เป็นพังผืดของมันจากข้างใต้ การบินของนกสีบรอนซ์มีความคล่องตัวสูง

พวกเขามีความเร็วในการบินสูงสุด ผีเสื้อกลางคืนเหยี่ยวและ หางม้า: เข้าถึงความเร็ว 14 ถึง 15 เมตรต่อวินาที แมลงปอบินด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที ด้วงมูล - สูงถึง 7 เมตรต่อวินาที chafers - สูงถึง 3 เมตรต่อวินาที ผึ้ง - สูงถึง 6.7 เมตรต่อวินาที

ครั้งหนึ่งพวกเขาสังเกตเห็นว่าแมลงปอตัวใหญ่บินตามเครื่องบินที่บินด้วยความเร็ว 144 กิโลเมตรต่อชั่วโมงได้อย่างไร และบางครั้งก็แซงหน้ามันด้วยซ้ำ

ความเร็วในการบินของแมลงต่ำเมื่อเทียบกับนก หากผึ้งบัมเบิลบีทำความเร็วได้ 18 กิโลเมตรต่อชั่วโมง อีกาทำได้ 50 กิโลเมตร นกกิ้งโครงทำได้ 70 กิโลเมตร และความรวดเร็วทำได้ 100 กิโลเมตร ความเร็วสูงสุดเป็นประวัติการณ์ของเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัดคือ 900 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

อย่างไรก็ตาม หากคุณคำนวณความเร็วที่ผึ้งบัมเบิลบี นกบินเร็ว นกกิ้งโครง อีกา และเครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในระยะทางเท่ากับความยาวลำตัวของมันเอง ปรากฎว่าความเร็วสัมพัทธ์จะน้อยที่สุดสำหรับ เครื่องบินและสูงที่สุดสำหรับแมลง

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>