Kinematiske data for begge afrikanske arter, men Laden eller den europæiske svale (Hirundo rustica) er blevet undersøgt intensivt og kinematiske data for den art var let tilgængelig.
Det er et simpelt spørgsmål om vægtforhold
En 54-årig undersøgelse af 26.285 europæiske svaler fanget og frigivet af Avian Demography Unit of the University of Capetown finder, at den gennemsnitlige voksne europæiske svale har en vingelængde på 12,2 cm og en kropsmasse på 20,3 gram.4
Fordi vingeslagfrekvens og vingeamplitude begge skaleres med kropsmasse, 5 og fly kinematisk data er tilgængelige for mindst 22 andre fuglearter, 6 det skulle være muligt at estimere frekvensen (f) og amplituden (A) for den europæiske svale ved en sammenligning med lignende arter. Med disse to tal vil det være muligt at estimere lufthastighed (U).
For at opretholde lufthastighedshastighed skal en svale slå sine vinger fyrre-tre gange hvert sekund, ikke?
Faktisk forkert. Ved at sammenligne den europæiske svale med fuglearter med samme kropsmasse kan vi estimere, at svalen slår sine vinger 18 gange i sekundet med en amplitude på 18 cm:
| Arter | Kropsmasse | Frekvens | Amplitude |
| Zebrafink | 13 g | 27 Hz | 11 cm |
| European Swallow | 20 g | ≈ 18 Hz? | ≈ 18 cm? |
| Dunkel spætte | 27 g | 14 Hz | 29 cm |
| Budgerigar | 34 g | 14 Hz | 15 cm |
Bemærk, at selv den lille zebrafink klapper vingerne ikke mere end 27 gange i sekundet under krydstogt.
Hvis vi ignorerer kropsmasse og kun ser på fuglen sp ecies med et lignende vingefang, kan vi estimere en gennemsnitlig frekvens på 14 slag pr. sekund og en amplitude på 23 cm:
| Arter | Vingerpanel | Frekvens | Amplitude |
| Budgerigar | 27 cm | 14 Hz | 15 cm |
| European Swallow | ≈ 28–30 cm | ≈ 14 Hz? | ≈ 23 cm? |
| Dunkel spætte | 31 cm | 14 Hz | 29 cm |
| Europæisk starling | 35 cm | 14 Hz | 26 cm |
Ved at gennemsnitliggøre alle 6 værdier kan vi estimere, at en gennemsnitlig europæisk sluge flyver med kørehastighed med en frekvens på ca. 15 slag i sekundet og en amplitude på ca. 22 cm.
Spring lidt over, Brother
Sidste måneds artikel om The Strouhal Number in Cruising Flight viste, hvordan forenklede flyvebølgeformer, som grafamplitude amplitude versus bølgelængde, kan være nyttige til visualisering af Strouhal-forholdet (fA / U), en dimensionsløs parameter, der har tendens til at falde i området 0,2–0,4 under effektiv cruising flight.
For en europæisk svale, der flyver med vores estimerede wingbeat-amplitude på 24 cm, varierer det forudsagte mønster for cruising flight fra et Strouhal-nummer St) af 0,2:
… til en mindre effektiv 0,4:
Hvis det første diagram (St = 0,2) er nøjagtigt, vil sejlhastigheden for den europæiske svale være cirka 16 meter pr. sekund (15 slag pr. sekund * 1,1 meter pr. slag). Hvis det andet diagram (St = 0,4) er nøjagtigt, vil krydshastigheden for den europæiske svale være tættere på 8 meter pr. Sekund (15 slag pr. Sekund * 0,55 meter pr. Slag).
Hvis vi afregner på en mellemliggende Strouhal-værdi på 0,3:
Vi kan estimere lufthastigheden for den europæiske svale til at være cirka 11 meter pr. sekund (15 slag pr. sekund * 0,73 meter pr. slag).
Tre skal være det antal, du skal tælle
Lufthastighed kan også forudsiges ved hjælp af en offentliggjort formel. Ved at invertere dette midtpunkt Strouhal-forhold på 0,3 (fA / U ≈ 0,3), Graham K. Taylor et al. viser, at som en tommelfingerregel er et flyvende dyrs hastighed ca. 3 gange frekvens gange amplitude (U ≈ 3fA) .5
Vi behøver nu kun at tilslutte tallene:
U ≈ 3fA
f ≈ 15 (slag pr. sekund)
A ≈ 0,22 (meter pr. slag)
U ≈ 3 * 15 * 0,22 ≈ 9,9
… for at estimere, at lufthastighedshastigheden for en ulæsset europæisk sluge er 10 meter i sekundet.
Åh, ja, det er jeg enig i
Med nogle yderligere undersøgelser blev det klart, at disse skøn er korrekte, men måske tilfældige.
En egentlig undersøgelse af to europæiske svaler, der flyver i en lav-turbulent vindtunnel i Lund, Sverige, viser, at svaler klapper vingerne meget langsommere end mit skøn, kun med 7–9 slag i sekundet:
“Sammenlignet med andre arter af lignende størrelse har svalen ganske lav vingeslagfrekvens og relativt lange vinger.” 7
Den maksimale hastighed, fuglene kunne opretholde, var 13–14 meter i sekundet, og selvom Lundundersøgelsen ikke specielt diskuterer cruising flight, er den mest effektive flapping (7 slag pr. sekund) opstod ved en lufthastighed i området 8-11 meter pr. sekund med en amplitude på 90-100 & deg (17-19 cm).
Og der var stor glæde
Gennemsnit over ovenstående tal og tilsluttet dem til Strouhal-ligningen til cruiseflyvning (fA / U = 7 slag i sekundet * 0,18 meter pr. slag / 9,5 meter i sekundet) giver et Strouhal-antal på ca. 0,13:
… hvilket indikerer et overraskende effektivt flymønster, der falder langt under det forventede interval på 0,2–0,4.
Selvom et endeligt svar naturligvis ville kræve yderligere målinger, offentliggjorte artsdækkende gennemsnit af vingelængde og kropsmasse, indledende Strouhal-estimater baseret på disse gennemsnit og sammenligninger på tværs af arter, Lundvinden t unødvendig undersøgelse af fugle, der flyver med en række hastigheder, og reviderede Strouhal-tal baseret på denne undersøgelse får mig til at estimere, at den gennemsnitlige kørehastighed for en ulæsset europæisk svale er omtrent 11 meter i sekundet eller 24 miles i timen. p>
Hvad er hovedstaden i Assyrien?
For dem, der søger yderligere svar, var de fire hovedstæder i Assyrien Ashur (eller Qalat Sherqat), Calah (eller Nimrud), den kortvarige Dur Sharrukin (eller Khorsabad) og Nineve.8 Ruinerne af alle fire gamle byer falder inden for den moderne stat Irak.
Tak til alle, der har skrevet ind med kommentarer og spørgsmål. Svar er indsendt her sammen med et revideret skøn fra Dr. Graham Taylor og nogle alternative teorier.
- Chris & Tilde Stuart
Birds of Africa: From Seabirds til Seed-Eaters
MIT Press (1999) - G. L. Maclean
Roberts ‘Birds of Southern Africa
John Voelcker Bird Book Fund, Cape Town, Sydafrika (1985) - Graham Chapman, John Cleese, Eric Idle, Terry Gilliam, Terry Jones , Michael Palin
Monty Python og den hellige gral
Python (Monty) Pictures Ltd. (1975) - Avian Demography Unit
SAFRING resultater af den europæiske svale (Hirundo rustica)
Institut for Statistiske Videnskaber, University of Cape Town (2002) - Graham K. Taylor, Robert L. Nudds, Adrian LR Thomas
Flyvende og svømmende dyr krydser på et Strouhal-nummer indstillet til høj effektivitet
Nature 425, 707–711 (16. oktober 2003) - E-mailkorrespondance med Graham Taylor fra University of Oxford Zoology Department (22. – 23. oktober 2003)
- Kirsty J. Park, Mikael Rosén, Anders Hedenström
Flyvekinematik af staldsvalken (Hirundo rustica) over en lang række hastigheder i en vindtunnel
The Journal of Experimental Biology 204, 2741–2750 (2001) - Ashur Cherry
Assyrisk historie – Den mesopotamiske encyklopædi (2001)