Física en el mundo animal: libélulas y su vuelo

Las libélulas se pueden llamar aviadores natos. En el aire, estos insectos pasan mucho tiempo, y la mayoría de las especies muestran fácilmente ejemplos de acrobacias aéreas. Por ejemplo, una libélula puede colgar en el aire, volar muy rápido o muy lentamente, cambiar repentinamente su dirección de vuelo en cualquier dirección. Las libélulas tienen cuatro alas, que actúan independientemente una de la otra. Uno podría pensar que los movimientos de las alas delantera y trasera están sincronizados de tal manera que ambas alas forman un solo todo, un plano. Pero esto no es así.

Vale la pena mencionar de inmediato que el principio del vuelo de la libélula no es único, es utilizado por muchos insectos, tanto de dos alas como de cuatro alas. En el corazón de todo está la aparición de tracción en el caso de que las aletas con las alas hacia abajo sean más rápidas que las aletas hacia arriba. En comparación con el aparato de vuelo de la mayoría de los insectos, este sistema en libélulas es mucho más complicado. Para que? El hecho es que esta complicación permite a las libélulas realizar técnicas en el aire que no están disponibles para la mayoría de los otros insectos. Además, las libélulas pueden acelerar a una velocidad muy alta de 40 kilómetros por hora.

Una mirada más cercana a la colocación de las alas de libélula muestra que la distancia entre las articulaciones de las alas delantera y trasera es mucho menor que el ancho de estas alas. E incluso si se divorcian bastante, de todos modos, con movimientos que se aproximan, tales alas deberían engancharse entre sí. De hecho, la libélula no experimenta ningún inconveniente en el vuelo. Intentan (aunque "intentan", una pequeña palabra incorrecta) combinar los contornos de las alas delantera y trasera. Al volar hacia adelante, las alas de las libélulas divergen y, al converger, se aplauden.

Además, en este caso, los planos de las alas superior e inferior no son en absoluto paralelos. Los bordes posteriores de las alas se mueven ligeramente detrás de los delanteros durante el movimiento. Entonces, con una aleta, se forman las alas superior e inferioruna cuña que se derrumba, como resultado de lo cual se lanza una corriente de aire hacia atrás, creando una fuerza reactiva que empuja a la libélula hacia adelante. Los expertos dicen que el diseño de las alas de libélula es óptimo para el vuelo.



Como resultado, en la mayoría de los casos, las libélulas vuelan más rápido que sus víctimas. Además, estos insectos pueden realizar casi cualquier tipo de maniobra, girando muy rápido hacia los lados, bajando o subiendo. Pocos insectos pueden escapar de un cazador tan rápido.

Es interesante que antes de que los científicos creyeran que el uso de un avión tan complejo requiere grandes costos físicos para las libélulas. Científicos de la Universidad de Ulm en Alemania y del Royal Veterinary College en Londres recientemente decidieron verificar esta declaración. Para hacer esto, los expertos han desarrollado una libélula robótica. Se colocó en aceite mineral a través del cual pasó el gas. Se levantaron burbujas, que simulaban el movimiento del aire alrededor de las alas en vuelo. La libélula mecánica estaba equipada con sensores con los cuales los científicos midieron la fuerza requerida para subir o bajar el ala.

Entonces, los autores del estudio recibieron datos que muestran claramente: las libélulas usan un algoritmo de vuelo especial que puede aumentar la eficiencia de las alas de estos insectos en un 22% en comparación con los insectos voladores que tienen dos alas. El hecho es que al pasar una cierta parte del camino, el ala trasera de la libélula captura el flujo de aire del movimiento del ala, que se encuentra en el frente y de cierta manera se repele. Un punto importante es que las alas de las libélulas se doblan desde las bases hasta la parte superior. Esto le permite lanzar aire sin ningún problema, como lo dejan caer las alas de los pájaros. Los resultados del estudio del vuelo de la libélula por este grupo de investigadores fueron publicados en la revista de la Royal Society Interface.



En cuanto a las maniobras laterales, las libélulas hacen esto debido al desequilibrio de las alas. Para poder desplazarse rápidamente hacia la izquierda, la libélula necesita aumentar la amplitud de las alas en el par de alas derecho. Inclinarse sobre la libélula se vuelve improbable cuando se considera la capacidad de estos insectos para trabajar con la posición del abdomen. Cuando vuela hacia la izquierda, para que no haya desplazamiento, la libélula dobla el abdomen hacia la derecha. Por cierto, para girar a la derecha, la libélula necesita comenzar un pequeño colapso del par de alas izquierdo. Como resultado de esta maniobra, las alas arrojarán una cierta cantidad de aire hacia atrás y el insecto girará hacia la derecha.

Por cierto, anteriormente se creía que los espesamientos en el borde frontal del ala de la libélula están diseñados para nivelar el llamado aleteo. Este término se refiere a vibraciones de alas duras. Ahora, algunos científicos creen que estos espesamientos funcionan como amortiguadores para facilitar la reproducción de las alas superior e inferior. Si no fuera por este factor, entonces las alas superior e inferior podrían colapsar y la libélula ya no podría volar normalmente.



Curiosamente, cuando aumenta la velocidad, la libélula literalmente embiste a sus víctimas. La fuerza de impacto es muy alta. Pero la libélula no sufre colisiones debido a su cubierta quitinosa fuerte y elástica. Pero las víctimas de las libélulas son menos afortunadas, pierden su capacidad de moverse o incluso mueren a causa de tales colisiones.

En general, las libélulas son un vehículo ideal para volar y cazar. El cuerpo del insecto consta de varios elementos únicos, cada uno de los cuales es complejo, pero efectivo.

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