Fisika di dunia hewan: capung dan pelarian mereka

Capung dapat disebut selebaran alami. Di udara, serangga ini menghabiskan banyak waktu, dan sebagian besar spesies dengan mudah menunjukkan contoh aerobatik. Misalnya, capung dapat menggantung di udara, terbang sangat cepat atau sangat lambat, tiba-tiba mengubah arah terbang ke segala arah. Capung memiliki empat sayap, yang bertindak independen satu sama lain. Orang akan berpikir bahwa gerakan sayap depan dan belakang disinkronkan sedemikian rupa sehingga kedua sayap membentuk satu kesatuan, satu bidang. Tapi ini tidak benar.

Perlu disebutkan langsung bahwa prinsip penerbangan capung tidak unik, digunakan oleh banyak serangga, baik bersayap maupun bersayap empat. Inti dari semuanya adalah terjadinya traksi jika sayap dengan sayap ke bawah lebih cepat daripada sayap atas. Dibandingkan dengan peralatan penerbangan sebagian besar serangga, sistem ini pada capung jauh lebih rumit. Untuk apa? Faktanya adalah komplikasi ini memungkinkan capung untuk melakukan teknik di udara yang tidak tersedia untuk sebagian besar serangga lainnya. Selain itu, capung dapat berakselerasi ke kecepatan sangat tinggi 40 kilometer per jam.

Pandangan yang lebih dekat pada penempatan sayap capung menunjukkan bahwa jarak antara persendian sayap depan dan belakang jauh lebih kecil dari lebar sayap ini. Dan bahkan jika mereka bercerai cukup luas, bagaimanapun, dengan gerakan yang mendekat, sayap-sayap seperti itu harus saling bertaut. Faktanya, capung tidak mengalami ketidaknyamanan dalam penerbangan. Mereka mencoba (walaupun "mencoba" - kata yang sedikit salah) untuk menggabungkan kontur sayap depan dan belakang. Ketika terbang ke depan, sayap capung berbeda, dan ketika bertemu, mereka bertepuk satu sama lain.

Selain itu, dalam hal ini, bidang sayap atas dan bawah sama sekali tidak paralel. Tepi ujung sayap sedikit bergerak di belakang yang depan selama gerakan. Jadi dengan flap, sayap atas dan bawah terbentukirisan yang runtuh, akibatnya aliran udara terlempar ke belakang, menciptakan kekuatan reaktif yang mendorong capung maju. Para ahli mengatakan bahwa tata letak sayap capung optimal untuk penerbangan.



Akibatnya, dalam banyak kasus, capung terbang lebih cepat daripada korbannya. Selain itu, serangga ini dapat melakukan hampir semua jenis manuver, berputar sangat cepat ke samping, menyelam ke bawah atau naik. Beberapa serangga dapat lolos dari pemburu cepat.

Sangat menarik bahwa sebelum para ilmuwan percaya bahwa penggunaan pesawat yang begitu rumit membutuhkan biaya fisik yang besar untuk capung. Para ilmuwan dari University of Ulm di Jerman dan Royal Veterinary College di London baru-baru ini memutuskan untuk memverifikasi pernyataan ini. Untuk melakukan ini, para ahli telah mengembangkan capung robot. Itu ditempatkan dalam minyak mineral di mana gas dilewatkan. Bubbles naik, yang mensimulasikan pergerakan udara di sekitar sayap saat terbang. Capung mekanis dilengkapi dengan sensor yang digunakan para ilmuwan untuk mengukur kekuatan yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan sayap.

Jadi, penulis penelitian menerima data yang jelas menunjukkan: capung menggunakan algoritma penerbangan khusus yang dapat meningkatkan efisiensi sayap serangga ini sebesar 22% dibandingkan dengan serangga terbang yang memiliki dua sayap. Faktanya adalah bahwa ketika melewati bagian tertentu dari jalan, sayap belakang capung menangkap aliran udara dari pergerakan sayap, yang terletak di depan dan dengan cara tertentu mengusirnya. Poin penting adalah bahwa sayap capung membungkuk dari pangkalan ke puncak. Ini memungkinkan Anda membuang udara tanpa masalah, seperti sayap burung menjatuhkannya. Hasil studi penerbangan capung oleh kelompok peneliti ini diterbitkan dalam jurnal Royal Society Interface.



Adapun manuver lateral, capung melakukan ini karena ketidakseimbangan sayap. Agar dapat dengan cepat bergeser ke kiri, capung perlu meningkatkan amplitudo sayap di sepasang sayap kanan. Membalik capung menjadi tidak mungkin ketika Anda mempertimbangkan kemampuan serangga ini untuk bekerja dengan posisi perut. Saat terbang ke kiri, sehingga tidak ada perpindahan, capung menekuk perut ke kanan. Ngomong-ngomong, untuk berbelok ke kanan, capung perlu memulai sedikit keruntuhan sayap kiri. Sebagai hasil dari manuver ini, sayap akan membuang sejumlah udara kembali dan serangga akan berbelok ke kanan.

Ngomong-ngomong, sebelumnya diyakini bahwa penebalan di tepi depan sayap capung dirancang untuk meratakan apa yang disebut bergetar.. Istilah ini mengacu pada getaran sayap keras. Sekarang, beberapa ilmuwan percaya bahwa penebalan ini berfungsi sebagai peredam kejut untuk memfasilitasi pengembangbiakan sayap atas dan bawah. Jika bukan karena faktor ini, maka sayap atas dan bawah bisa runtuh dan capung tidak bisa lagi terbang secara normal.



Menariknya, ketika Anda menambah kecepatan, capung benar-benar menabrak korbannya. Kekuatan tumbukan sangat tinggi. Tetapi capung tidak menderita tabrakan karena penutup chitinous yang kuat dan elastis. Tetapi korban capung kurang beruntung, mereka kehilangan kemampuan untuk bergerak atau bahkan mati karena tabrakan tersebut.

Secara umum, capung adalah kendaraan yang ideal untuk penerbangan dan berburu. Tubuh serangga terdiri dari beberapa elemen unik, yang masing-masing kompleks, tetapi efektif.

Source: https://habr.com/ru/post/id399053/