Prečo čmeliak nemôže lietať podľa fyzikálnych zákonov

Pri pozorovaní zvierat bolo objavených veľa vedeckých hypotéz a potom zákonov. Prvé zariadenia na paragliding osoby vo vzduchu boli skopírované z krídel vtákov a hmyzu. Vedci skúmali princíp úteku živého tvora a snažili sa to vysvetliť z vedeckého hľadiska. A iba nedávno dokázali pochopiť, prečo čmeliak letí.

Tip!

Pozornosť výskumných pracovníkov a vedcov priťahoval malý hmyz, ktorý na rozdiel od všetkých v tom čase známych fyzikálnych zákonov letí. Jeho objemné telo, ktorého tvar nespĺňa aerodynamické podmienky, nezapadalo do malých nenápadných krídel. Všetci to jednomyseľne tvrdili včela s takýmito fyzickými údajmi nemôžu lietať.

Chybná hypotéza

Matematické vzorce a aerodynamické zákony vysvetľovali útek mnohých hmyzov:

• motýle;
• včely;
• letí;
• komáre;
• chyby a mnoho ďalších.

Každé lietajúce živé zviera bolo podrobené leteckej analýze a po niekoľkých výpočtoch bolo jasné, ako letí. Keď prišiel obrat na čmeliaka, ktorý je najbližším príbuzným včely, vedci sa zastavili. Pokúsili sa uplatniť vzorce, podľa ktorých sa počíta zdvíhacia sila pôsobiaca na lietadlo.

Tip!

Nie je prekvapujúce, že tieto vzorce nevyhovovali letu hmyzu. Povrch jeho krídel bol príliš malý na to, aby vytvoril silu schopnú zdvihnúť ťažké telo. Tu sa nehovorilo o plánovaní v prúde vzduchu. Záver bol jednoznačný a zvedavý: čmeliak nemôže lietať.

Je to všetko o krídlach

Veda a technika nestáli a čoskoro sa vrátili k problému lietajúcich čmeliakov. Teraz pristúpili k riešeniu tohto problému opatrnejšie a na videokameru zaznamenali, ako čmeliak letí. S pomocou moderného vybavenia bolo možné zvážiť všetky pohyby hmyzích krídel spomalene a začať budovať novú hypotézu.

Vo videu odborníci rozpoznali zásadu pohybu krídel. Malé a nepísané, urobili veľmi nezvyčajné výkyvy. Okrem vratných pohybov súčasne vykonávali aj jemné vibračné vibrácie, ktoré vyzerali skôr ako malý chvenie. Toto vysokofrekvenčné oscilácie spôsobili let hmyzu.

Zaujímavé!

Počas pozorovania pohybu krídiel chlpatého príbuzného včely sa odhadovalo, že robí 300 až 400 zábleskov za sekundu.

Vďaka týmto mikrovibráciám krídel sa okolo ich koncov vytvárajú turbulencie vzduchu s premenlivou hustotou. Rozdiel v hustote prúdenia vzduchu vytvára na hmyz zdvíhaciu silu. Takéto vírenia nie sú držané mávnutím krídel motýľa alebo včely, a preto spočiatku nemohli prísť k tomuto záveru.

Dôkazová základňa od fyzika

Po prvýkrát sa v polovici minulého storočia zverejnil vedecký záver o úteku čmeliaka. Fyzik Zheng Jane Wang, ktorý pracuje na renomovanej Cornell University v Spojených štátoch, poskytol dôkazy o vzniku nárastu v dôsledku turbulencií.

Fyzik strávil veľa času dôkladným výskumom tejto otázky a proti jej hypotéze neboli žiadne námietky.Poznamenala tiež, že hlavnou chybou vedcov, ktorí ubezpečili, že čmeliaka nemôže podľa zákonov fyziky lietať, je nedostatok dostatočných vedomostí v určitých oblastiach aerodynamiky.

Použitie vzorcov, ktoré vypočítavajú let lietadla so statickým stavom krídel, je nemožné vypočítať let hmyzu, ktorý aktívne prekrýva svoje krídla v niekoľkých rovinách. Takýto pohyb vo vzduchu je výrazným príkladom úseku nestacionárnej dynamiky viskozity plynu.

Výsledkom všetkých týchto štúdií bol konečný záver, že chlpatý príbuzný včely môže lietať. Zaujímavejšia je skutočnosť, že hmyz bez týchto zložitých a zdĺhavých záverov veľkých myslí vyletel a stále letí. Aj keď sa neskôr objaví nová hypotéza aerodynamiky čmeliakov, bude stále robiť svoje každodenné lety, bez ohľadu na to.