yksi ilmaa raskaampien lentävien koneiden vaatimuksista on rakenne, jossa yhdistyvät lujuus ja kevyt paino. Tämä koskee sekä lintuja että lentokoneita. Linnuilla on siipien lisäksi monia fyysisiä ominaisuuksia, jotka yhdessä tekevät ne kykeneviksi lentämään. Ne tarvitsevat lentämiseen kevyitä, virtaviivaisia ja jäykkiä rakenteita. Neljä lentovoimaa-paino, nostovoima, vastus ja työntövoima – vaikuttavat lintujen lentoon.
fyysiset ominaisuudet
lentävillä linnuilla on:
- kevyet, sileät höyhenet – tämä vähentää paino – ja vetovoimia
- nokka painavien, luisten leukojen ja hampaiden sijaan – tämä vähentää painon voimaa
- suurentunut rintalasta, jota kutsutaan rintalastaksi lentolihasten kiinnittämistä varten – tämä auttaa työntövoiman kanssa
- kevyet luut – linnun luut ovat periaatteessa onttoja, joissa on ilmapusseja ja ohuita, pieniä ristikappaleita, jotka tekevät luista vahvempia – tämä vähentää painon voimaa
- jäykkä luuranko, joka antaa luille voimaa vahvojen lentolihasten lisälaitteet-tämä auttaa työntövoiman kanssa
- a virtaviivainen runko-tämä auttaa vähentämään vetovoimaa
- Siivet-nämä mahdollistavat nostovoiman.
Siivet
linnun siiven muoto on tärkeä nostovoiman tuottamisessa. Kiihtyvä nopeus kaarevan, suuremman Siiven alueen yllä luo pidemmän ilmaradan. Tällöin ilma liikkuu nopeammin Siiven yläpinnan yli, jolloin Siiven yläpinnan ilmanpaine laskee ja syntyy nostetta. Myös Siiven (kallistettu) kulma kääntää ilmaa alaspäin, mikä aiheuttaa reaktiovoiman vastakkaiseen suuntaan ja luo nostetta.
suuremmat siivet tuottavat suuremman nostovoiman kuin pienemmät Siivet. Pienempisiipisten lintujen (ja lentokoneitten) on siis lennettävä nopeammin säilyttääkseen saman nostovoiman kuin isompisiipisten lintujen.
Siipilataus kertoo, kuinka nopeasti linnun tai lentokoneen täytyy lentää pystyäkseen ylläpitämään nostovoimaa: siipilataus = paino / siiven pinta-ala (kilogrammaa neliömetriä kohti).
pienempi Siiven kuormitusluku tarkoittaa, että lintu / kone pystyy lentämään hitaammin säilyttäen kuitenkin nostovoiman ja on ketterämpi.
liito
kun lintu liitää, sen ei tarvitse tehdä mitään työtä. Siivet ojentuvat vartalon sivulle eivätkä ne räpyttele. Kun siivet liikkuvat ilmassa, ne ovat loivassa kulmassa, jolloin ilma painuu alaspäin ja aiheuttaa vastakkaissuuntaisen reaktion, joka on noste. Linnun rungossa on kuitenkin myös ilmanvastusta, joten silloin tällöin linnun on kallistuttava eteenpäin ja mentävä pieneen sukellukseen, jotta se voi säilyttää eteenpäin suuntautuvan nopeuden.
Liitolento
Liitolento on erityinen liitolaji, jossa lintu lentää nousevassa ilmavirrassa (ns. Koska ilma nousee, lintu pystyy säilyttämään korkeutensa suhteessa maahan. Albatrossi käyttää tällaista liitoa monivuotisten merimatkojensa tukena.
räpyttely
lintujen siivet räpyttelevät ylös-alas-liikkeellä. Tämä ajaa heitä eteenpäin. Koko siipien kärkivälin on oltava oikeassa kohtauskulmassa, mikä tarkoittaa, että siipien on kierrettävä (ja tehtävä se automaattisesti) jokaisella alaspäin suuntautuvalla iskulla pysyäkseen linjassa kulkusuunnan kanssa.
linnun siipi tuottaa nostetta ja työntövoimaa syöksylaskun aikana. Ilma taipuu alaspäin ja myös taakse. Lintu pienentää kohtauskulmaansa ja taittaa siipensä osittain ylöspäin suuntautuvalla iskulla niin, että se kulkee ilman läpi mahdollisimman vähällä vastuksella. Siiven sisäosassa on hyvin vähän liikettä ja se voi tarjota nostetta samalla tavalla kuin liito.
saavat työntövoiman
linnut saavat työntövoiman käyttämällä vahvoja lihaksiaan ja räpyttelemällä siipiään. Jotkut linnut saattavat käyttää painovoimaa (esimerkiksi hyppäämällä puusta) antaakseen niille eteenpäin työntövoimaa lentoa varten. Toiset voivat käyttää juoksevaa lentoonlähtöä maasta käsin.
eri lentokyvyillä
eri linnuilla on erilaisia mukautuvia ominaisuuksia lentotarpeidensa tyydyttämiseksi:
- jotkut linnut ovat pieniä ja voivat manipuloida siipiään ja pyrstöään helposti ohjailtaviksi, kuten viuhkapurje (pīwakawaka).
- haukka kykenee suurella siipivälillään nopeuteen ja liitoon.
- suulia ja merilintuja virtaviivaistetaan sukeltamaan suurilla nopeuksilla mereen kalojen perässä.
- Kummilinnut, vaikka ovatkin pieniä, pystyvät lentämään pitkiä matkoja.
Toimintaideat
Jatkakaa oppimista oppilaidenne kanssa yhdellä tai useammalla näistä aktiviteeteista
- seuranta E7 – tutki E7-nimellä tunnetun erikoislinnun uskomatonta lentoa oppiaksenne Uudesta-Seelannista muuttavasta barpyrstökummien lennosta.
- linnut ja lentokoneet – tutki siipien muodon ja koon merkitystä ja sitä, miten tämä määrittää lintujen ja lentokoneiden lentokykyä.
- Observing wings for flightilla on ehdotuksia siitä, miten interaktiivista Wings for flight-graafista Järjestäjää voisi käyttää. Lennossa käytettävät siivet ovat hyödyllisiä testiä edeltävänä tai testin jälkeisenä summatiivisena arviointina.
hyödyllisiä linkkejä
uutisjuttu robottilokista-ihmislinnusta, joka lentää kauko – ohjauksella. Se sai inspiraationsa da Vincin satoja vuosia sitten suunnittelemista siipiä räpyttelevistä malleista.
Katso tästä animaatiosta, miten robottilokki toimii.