ett av kraven för tyngre än luftflygmaskiner är en struktur som kombinerar styrka med låg vikt. Detta gäller både fåglar och flygplan. Fåglar har många fysiska egenskaper, förutom vingar, som arbetar tillsammans för att de ska kunna flyga. De behöver lätta, strömlinjeformade, styva strukturer för flygning. De fyra flygkrafterna-vikt, lyft, drag och dragkraft – påverkar fåglarnas flygning.
fysiska egenskaper
flygande fåglar har:
- lätta, släta fjädrar – detta minskar krafterna i vikt och dra
- en näbb, i stället för tunga, beniga käkar och tänder – detta minskar kraften i vikt
- ett förstorat bröstben som kallas ett bröstben för flygmuskelfästning – detta hjälper till med kraften i dragkraft
- lätta ben – en fågelben är i grunden ihåliga med luftsäckar och tunna, små korsstycken för att göra benen starkare – detta minskar kraften i vikt
- ett styvt skelett för att ge fasta bilagor för kraftfulla flygmuskler – detta hjälper till med kraften av dragkraft
- a strömlinjeformad kropp-detta hjälper till att minska dragkraften
- vingar – dessa möjliggör lyftkraften.
vingar
formen på en fågelvinge är viktig för att producera lyft. Den ökade hastigheten över ett krökt, större vingeområde skapar en längre luftväg. Detta innebär att luften rör sig snabbare över vingeens övre yta, vilket minskar lufttrycket på vingen och skapar hiss. Vinkeln på vingen (lutad) avböjer också luften nedåt, vilket orsakar en reaktionskraft i motsatt riktning och skapar hiss.
större vingar ger större lyft än mindre vingar. Så mindre vingade fåglar (och flygplan) måste flyga snabbare för att behålla samma hiss som de med större vingar.
Wing loading berättar hur snabbt en fågel eller ett plan måste flyga för att kunna behålla hissen: wing loading = vikt/wing area (kilogram per kvadratmeter).
ett mindre vinglastnummer betyder att fågeln / planet kan flyga långsammare medan han fortfarande håller hissen och är mer manövrerbar.
Gliding
När en fågel glider behöver den inte göra något arbete. Vingarna hålls ut till sidan av kroppen och klappar inte. När vingarna rör sig genom luften hålls de i en liten vinkel, som avböjer luften nedåt och orsakar en reaktion i motsatt riktning, som är Hiss. Men det finns också drag (luftmotstånd) på fågelns kropp, så då och då måste fågeln luta framåt och gå in i ett litet dyk så att den kan hålla framhastigheten.
Soaring
Soaring flight är en speciell typ av glid där fågeln flyger i en stigande luftström (kallad termisk). Eftersom luften stiger kan fågeln behålla sin höjd i förhållande till marken. Albatrossen använder denna typ av skyhöga för att stödja sina fleråriga resor till sjöss.
Flapping
fåglarnas vingar klappar med en upp-och-ner-rörelse. Detta driver dem framåt. Hela vingspetsen måste vara i rätt angreppsvinkel, vilket innebär att vingarna måste vrida (och göra det automatiskt) med varje nedåtgående slag för att hålla sig i linje med körriktningen.
en fågelvinge producerar lyft och dragkraft under nedslaget. Luften avböjs nedåt och även bakåt. Fågeln minskar sin angreppsvinkel och vikar delvis sina vingar på det uppåtgående slaget så att det passerar genom luften med minsta möjliga motstånd. Den inre delen av vingen har mycket liten rörelse och kan ge hiss på samma sätt som glidning.
att få dragkraft
fåglar får dragkraft genom att använda sina starka muskler och flappa sina vingar. Vissa fåglar kan använda gravitation (till exempel hoppa från ett träd) för att ge dem framåt för flygning. Andra kan använda en löpande start från marken.
olika flygförmågor
olika fåglar har olika adaptiva funktioner för att möta deras flygbehov:
- vissa fåglar är små och kan enkelt manipulera sina vingar och svans för att manövrera, till exempel fantail (p jacobwakawaka).
- höken, med sin stora vingspets, kan snabba och sväva.
- Gannets och sjöfåglar är strömlinjeformade för att dyka i höga hastigheter i havet för fisk.
- Godwits, även om de är små, är utrustade för att flyga långa sträckor.
aktivitetsideer
fortsätt att lära dig med dina elever med en eller flera av dessa aktiviteter
- Tracking E7 – utforska den otroliga flygningen av en speciell fågel som kallas E7 för att lära dig om flyttflygningen av bar-tailed godwits från Nya Zeeland.
- Birds and planes-utforska vikten av vingform och storlek och hur detta bestämmer flygförmågan hos fåglar och flygplan.
- Observing wings for flight har förslag på hur man använder den interaktiva Wings for flight grafiska arrangören. Vingar för flygning är användbart som ett förtest eller eftertest för summativ bedömning.
användbara länkar
nyhet om robo-mås – en konstgjord fågel som flyger med fjärrkontroll. Det inspirerades av da Vincis vingflappande modeller designade för hundratals år sedan.
kolla in denna animation som visar hur robo-mås fungerar.