دانستنی ها

راز پرواز زنبور عسل کشف شد

نوشته شده توسط علی پژوهی

روزی یک زیست‌شناس و یک مهندس هوافضا کنار هم نشسته بودند. زیست‌شناس سطح مقطع بال و بدنه زنبور را به مهندس هوافضا داد و از او خواست محاسبه کند آیا زنبور با این ابعاد بال و بدن، طبق قوانین آیرودینامیک هواپیما‌ها و پرنده‌های بزرگ، می‌تواند پرواز کند؟
مهندس بعد از کلی محاسبات دقیق و تجزیه و تحلیل‌های وقتگیر کامپیوتری سرش را با تعجب بلند کرد و گفت: «محاسبات می‌گویند این کار غیرممکن است! اما…؟ اما من که می‌دانم زنبور‌ها می‌پرند!؟ آخر چگونه چنین چیزی ممکن است؟

بله تا چند وقت پیش پرواز زنبور های عسل از نظر آیرودینامیکی غیر ممکن بود زیرا بال های زنبور بسیار کوچک و بدن او نسبت به بال هایش بسیار بزرگ است و اگر ما این نسبت هار را روی یک جسم پرنده مانند هواپیما پیاده کنیم آن جسم پرواز نخواهد کرد

پس زنبور چگونه پرواز میکند؟

تبلیغات:

1

تا چند وقت پیش هم این موضوع برای دانشمندان جای سوال داشت ولی اخیرا محققان با کمک مدل سازی روباتیک و تحلیل فیلم آهسته پرواز زنبور عسل توانسته اند پرواز شگفت انگیز زنبور ها را توضیح دهند. قبل از این مهندسین هوافضا اثبات کرده بودند که زنبورها نمی توانند پرواز کنند.یعنی با محاسبه پارامترهایی که از مسأله می شناختند ثابت کرده بودند پرواز آن ها غیرممکن است. برای همین پرواز زنبورها مسأله ای عجیب و غیرعادی محسوب می شد و مایکل دیکینسون و همکارانش در دانشگاه کلتک آمریکا تصمیم گرفتند این مسأله را حل کنند. آن ها به دنبال نیرویی می گشتند که در طول پرواز زنبورعسل آن را در هوا نگه می دارد. قبل از این در سال ۱۹۹۶ چارلی الینگتون از دانشگاه کمبریج نشان داده بود که جریان های چرخان هوا در لبه های بال حشرات منبع اصلی نیروی بالابر در پرواز آن هاست. اکثر حشرات پرنده بال هایشان را با ضربه های بزرگی باز و بسته می کنند تا نیروهای آیرودینامیک لازم برای پرواز را تولید کنند. زاویه بین بال های آن ها بسته به اندازه بدنشان از ۱۴۵ تا ۱۶۵ درجه تغییر می کند. اما این توضیح نمی دهد که چگونه حشرات سنگین با بال های کوچک مثل زنبورها، نیروی بالابر لازم برای پرواز را تولید می کنند. دیکینسون و همکارانش از پرواز زنبورها یک فیلم ۶۰۰۰ فریم بر ثانیه ای گرفتند و الگوی غیرعادی بال زدن آن ها را مشخص کردند. بال ها تا زاویه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر به عقب می روند و بعد هنگام برگشتن به چپ و راست نیز حرکت می کنند. مثل این است که بال های زنبور هنگام پرواز شبیه ملخ هواپیما هستند که پره های آن هم می چرخند. زنبور این عملیات را با سرعت ۲۳۰ بار در ثانیه تکرار می کند. نیروهای بالابرنده بر اثر تغییر جهت بال ها و جریان های چرخان هوا با چرخش آن ها ایجاد می شوند. همچنین بال بر اثر حرکت خودش به عقب می رود تا نیرویی بیشتر برای بال زدن در هوای آرام به دست آورد. بالاخره نیروی خاصی به نام نیروی جرم اضافه وجود دارد که در پایان هر بار بال زدن به بیشترین مقدار خود می رسد. این نیرو با شتاب تغییر جهت بال ها مرتبط است. تیم دانشگاه کلتک روباتی ساختند تا نیروی درگیر در این فرآیند را اندازه گیری کنند. این ویژگی بال زدن زنبورها می تواند به مهندسان در طراحی ملخ هایی با پره چرخان کمک کند تا سازه های پرنده پایدارتری بسازند. اما مهم تر از این ثابت می کند که زنبور ها می توانند پرواز کنند!

ویدیو:

منابع:

آفتاب

http://pakzat.blogfa.com

تبلیغات:

درباره نویسنده

علی پژوهی

علی پژوهی هستم متولد سال 1380 مدیر و تنها نوسنده ی نیونش(البته فعلا)

یک نظر

نظر بدهید

*

code