Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Biorąc pod uwagę gabaryty, koliberki żarogłowe (Calypte anna) popisujące się przed samicami osiągają podczas lotu nurkowego prędkość większą niż myśliwce czy wahadłowiec, który lądując, wchodzi w atmosferę ziemską.

Christopher Clark z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley posłużył się superszybkimi kamerami, utrwalającymi do 500 klatek na sekundę. Biolog zachęcił ptaki do wykonywania "kaskaderskich" popisów, wykorzystując atrapy samic. Koliberki żarogłowe w ciągu sekundy pokonywały 385 długości ciała i podczas spadania z wysokości 30 metrów poruszały się z prędkością niemal 94 kilometrów na godzinę.

Na późniejszych etapach nurkowania, gdy ptak rozkładał skrzydła, by się wznieść, chwilowe przyspieszenie było większe od wszystkich, jakie do tej pory udało się zarejestrować podczas wykonywania przez żywy organizm manewrów powietrznych. Dodatkowo okazało się, że na kolibra działają ogromne przeciążenia (do 10 g).

Wcześniejsze rekordy należały do polującego sokoła wędrownego (200 długości/s) i do jaskółek pikujących z dużych wysokości (350 długości /s). Dla porównania: myśliwiec z włączonymi dopalaczami pokonuje w ciągu sekundy "tylko" 150 swoich długości, a powracający na Ziemię wahadłowiec 207.

Północnoamerykański koliberek żarogłowy normalnie lata z prędkością ok. 53 km/h. Daje z siebie wszystko w sezonie lęgowym, gdy na jego terytorium pojawi się atrakcyjna samica. Samiec zaczyna się wtedy wznosić i opadać. Gdy znajduje się w najniższym punkcie opadania i osiąga największą prędkość, jego pióra wydają charakterystyczny odgłos – wybuchowe piszczenie. Na początku ptak trzepocze skrzydłami, potem składa je wzdłuż boków, aż wreszcie udaje mu się osiągnąć zawrotną szybkość.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Interesujące - jednak porównania takie nie należą do najbezpieczniejszych:

Mucha domowa, uchodząca za owadziego "demona szybkości" (bo w sytuacjach zagrożenia osiąga prędkości ponad 20km/h), potrafi pędzić z szybkością 617(!) długości ciała na sekundę (według Wikipedii długość ciała osobnika dorosłego to 6-9mm).

I choć brakuje danych, aby oszacować wielkość przyspieszeń działających na owada wykonującego podczas lotu manewry (być może tu wygrałby koliber), to imponuje fakt, że aby tę prędkość osiągnąć mucha nie potrzebuje grawitacji.

(Ciekawe jaką prędkość osiągnęłaby w stanie nieważkości, gdzie nie istnieje konieczność równoważenia siły ciężkości)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Biolog zachęcił ptaki do wykonywania "kaskaderskich" popisów, wykorzystując atrapy samic.

 

to co dopiero by się działo, gdy posłużył się prawdziwymi samicami;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Interesujące - jednak porównania takie nie należą do najbezpieczniejszych

No właśnie - to coś jak że mrówka podnosi 7 razy masę swojego ciała, a tym czasem proporcjonalnie tych mięśni zbyt dużo nie ma - bezwymiarowo masa rośnie jak r^3, siła zależy od powierzchni mięśnia - jak r^2, czyli względna siła jak r^-1.

Z lataniem jest trochę trudniej - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza jest powiedzmy proporcjonalna do pola powierzchni (r^2) i pewnej (przyjmuje się trzeciej, ale przy wolnym ruchu może być niższa) potęgi prędkości. Moc na jaką pozwolić sobie może organizm jest w przybliżeniu proporcjonalna do jego masy (r^3).

Czyli bezwzględna prędkość skaluje się mniej więcej jak r^{1/3}.

Jeśli wyrazimy ją w długościach ciała dostajemy r^{-2/3}.

I zresztą intuicyjnie - w takich jednostkach koliber nie miałby szans z nawet poruszającą się dyfuzyjnie bakterią :P

 

o co dopiero by się działo, gdy posłużył się prawdziwymi samicami;)

Na szczęście tego eksperymentu, samice zwracają uwagę praktycznie wyłącznie na wygląd zewnętrzny ;P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brytyjscy piloci będą mogli wkrótce skorzystać z prawdopodobnie najdoskonalszego na świecie symulatora samolotu myśliwskiego. Będzie on służył do ćwiczeń lądowania F-35 na pokładzie lotniskowca klasy Queen Elizabeth. To następca obecnie używanych jednostek klasy Invincible. Pierwszy nowy lotniskowiec wejdzie do służby w 2016 roku.
      W BAE Systems powstał tymczasem niemal doskonały symulator. Steve Long, pilot testowy firmy mówi, że wrażenia podczas symulowanego lotu niewiele odbiegają od tych, doznawanych gdy siedzi się za sterami prawdziwego myśliwca. Jego słowa zdaje się potwierdzać redaktor serwisu Geek, który miał okazję korzystać z symulatora, na którym ćwiczą piloci bombowców B2 Stealth. Uważa on, że amerykańskiemu symulatorowi daleko do tego, co powstało w BAE Systems.
      Lądowanie na lotniskowcu to jedno z najtrudniejszych zadań stojących przed pilotami. Podczas wojny w Wietnamie prowadzono na symulatorach badania, które polegały na pomiarze pracy serca pilotów w różnych warunkach. Okazało się, że piloci najbardziej bali się nie sytuacji, w której byli ostrzeliwani z działek czy rakiet. Najbardziej przerażało ich lądowanie w nocy na poruszającym się pokładzie lotniskowca.
       
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skłaniając ludzi do myślenia w szybkim tempie, można ich zachęcić do podejmowania ryzyka. Amerykańscy psycholodzy uważają, że współczesne filmy o wartkiej akcji czy migające światła w kasynie wywierają na nas taki właśnie wpływ.
      W ramach wcześniejszych badań prof. Emily Pronin z Princeton University wykazała, że można zmienić tempo myślenia i że myślenie w żywszym tempie wprowadza ludzi w dobry nastrój. Wiedząc to, Amerykanka zastanawiała się, czy myśląc szybko, jesteśmy bardziej skłonni podejmować ryzyko. Stąd pomysł na 2 eksperymenty.
      W 1. uczestnicy odczytywali na głos stwierdzenia wyświetlane na ekranie komputera. Prędkość wyświetlania można było kontrolować i czasem była ona 2-krotnie większa od zwykłego tempa czytania, a czasem 2-krotnie mniejsza. Później ochotnicy mieli nadmuchać serię wirtualnych balonów. Każde dmuchnięcie dodawało do banku kolejne 5 centów, jednocześnie zwiększało się jednak ryzyko pęknięcia. Jeśli dana osoba przestawała dmuchać przed pęknięciem, zachowywała zebrane pieniądze. Jeśli nie, ulatniały się one razem z powietrzem z pękniętego balonu. Okazało się, że osoby, które zmuszono do czytania z prędkością większą od przeciętnej, dmuchały dłużej niż reszta i z większym prawdopodobieństwem traciły pieniądze.
      W drugim eksperymencie badani oglądali 3 filmiki wideo. Każdy przedstawiał neutralne sceny - np. wodospady, iguany czy miasta - ale zróżnicowano je ze względu na średnią długość ujęcia. Tempo było więc bardzo duże (jak w klipach muzycznych), średnie (jak w typowym filmie hollywoodzkim) albo plasowało się między nimi. Po obejrzeniu nagrań uczestnicy studium wypełniali kwestionariusz z pytaniami dotyczącymi prawdopodobieństwa angażowania się w najbliższym półroczu w ryzykowne zachowania, np. seks bez zabezpieczeń. I tym razem stwierdzono, że im większe tempo filmu i myślenia, tym większa skłonność do podejmowania ryzyka.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Poruszając się z prędkością 2 m/s, czyli 7,19 km/h, ludzie wolą biec niż iść. Doktorzy Gregory Sawicki i Dominic Farris z Uniwersytetu Północnej Karoliny uważają, że dzieje się tak, gdyż przy takiej szybkości podczas biegu lepiej wykorzystujemy kluczowy mięsień łydki.
      Naukowcy, których artykuł ukazał się w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), posłużyli się ultrasonografią, filmowaniem ruchu szybką kamerą oraz bieżnią mierzącą nacisk. W ten sposób mierzyli zachowanie mięśni łydki podczas biegu i chodzenia.
      Niewielka głowica ultrasonograficzna przymocowywana z tyłu nogi pokazywała w czasie rzeczywistym, jak mięsień dostosowuje się do chodu i biegu z różną prędkością. Szybkie zdjęcia zademonstrowały, że głowa przyśrodkowa mięśnia brzuchatego działa jak sprzęgło uruchamiające się szybko po rozpoczęciu chodzenia. Mięsień brzuchaty przytrzymuje jak linka jeden z końców ścięgna Achillesa, gdy przekazywana jest do niego energia do rozciągania. Później do gry włącza się samo ścięgno, które podczas odrzutu uwalnia zmagazynowaną energię, wspomagając w ten sposób ruch.
      Studium ujawniło, że gdy mięsień coraz szybciej zmienia swoją długość, dostarcza coraz mniej mocy, co oznacza obniżenie ogólnej wydajności. Kiedy jednak ludzie zaczynają biec z prędkością ok. 2 m/s, mięśnie zwalniają: zmiana długości zachodzi wolniej, zapewniając większą moc przy słabszej pracy.
      Techniki ultrasonograficzne pozwalają oddzielić od siebie ruchy poszczególnych mięśni podudzia. Dotąd nie były, niestety, wykorzystywane w takim kontekście - podkreśla Farris. Badanie wyjaśnia, czemu superszybki chód jest ograniczony właściwie do olimpiad i innych zmagań sportowych. Mięśnie pracują zbyt nieefektywnie, dlatego ciało przestawia się na bieg. Rosną wtedy skuteczność zarządzania energią i wygoda.
      W miarę jak idziemy coraz szybciej, miesień nie jest w stanie dopasować się do prędkości ruchu. Kiedy jednak dokonuje się przejście od chodu do biegu, ten sam mięsień staje się niemal statyczny i nie musi zmieniać swojego zachowania w znacznym stopniu, gdy biegacz coraz bardziej się rozpędza (choć nie testowaliśmy go podczas sprintów) - wyjaśnia Sawicki.
       
       
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych.
      Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków).
      Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm.
      Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Latanie w czasie deszczu nie jest dla ptaków ani przyjemne, ani łatwe. Kolibry wzięły się jednak na pewien sposób. Pozbywają się kropel wody, potrząsając energicznie głową. Gdyby nie przyspieszenie, jakie wtedy osiągają (sięga ono 34 g), stanowiłyby niezłą kopią otrzepującego się psa.
      Manewr, wykonywany zarówno podczas krótkich chwil odpoczynku, jak i w powietrzu, zajmuje zaledwie 0,1 s. Dzięki niemu ptak usuwa z piór niemal wszystkie krople.
      To ekstremalna mobilność - głowa kolibra przesuwa się o 180 stopni w 1/10 s lub mniej. Niesamowite! - emocjonuje się jeden z autorów studium, prof. Robert Dudley z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
      W ramach studium Amerykanie zajęli się koliberkiem żarogłowym (Calypte anna), który zamieszkuje lasy mgłowe, gdzie nie brakuje, oczywiście, deszczu. Ponieważ dotąd naukowcy nie wiedzieli, jak może pozostać aktywny w takich warunkach, postanowili to ustalić eksperymentalnie. Na kolibra żerującego przy poidle kierowali strumień wody. Symulowaliśmy 3 różne typy deszczu. Koliberki potrząsały głowami zarówno przy lekkich, jak i umiarkowanych czy silnych opadach. Wygląda na to, że wśród kolibrów jest to powszechne zachowanie - podkreśla dr Victor Ortega-Jimenez (również z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley).
      Biolodzy porównywali wydajność kinematyczną otrzepywania na żerdzi i w locie. Oceniali m.in. prędkość styczną, przyspieszenie, częstotliwość ruchów głowy, ciała i ogona.
      Czemu namakanie deszczówką jest tak niebezpieczne? Po pierwsze, grozi wychłodzeniem. Po drugie, sprzyja wzrostowi patogenów. Poza tym w przypadku małych zwierząt, zwłaszcza latających, woda przylegająca do ciała obniża zdolności lokomotoryczne.
      Dudley dodaje, że choć informacje wzrokowe wydają się niezbędne do kontroli przyspieszenia, a potrząsanie głową zaburza ich dopływ, kolibry zachowują jednak równowagę i nie spadają. Są niekwestionowanymi mistrzami w swojej klasie, a gdyby nie kamera rejestrująca ruch w zwolnionym tempie, nawet byśmy o tym nie wiedzieli.
×
×
  • Create New...