Mindkét afrikai faj kinetikai adatait nehéz volt megtalálni, de az istállót vagy az európai fecskét (Hirundo rustica) intenzíven tanulmányozták, és kinematikai adatokat mert ez a faj könnyen hozzáférhető volt.
Ez a tömegarányok egyszerű kérdése
Egy 54 éves felmérés 26 285 európai fecskéről, amelyeket a Madár Demográfiai Egység fogott és bocsátott ki. A Capetowni Egyetem megállapítja, hogy az átlagos felnőtt európai fecske szárnyhossza 12,2 cm, testtömege 20,3 gramm. 4
Mivel a szárnyverés frekvenciája és a szárny amplitúdója egyaránt testtömeggel, 5 és repülési kinematikai Legalább 22 másik madárfajról rendelkezésre állnak adatok, 6 lehetővé kell tenni az európai fecske gyakoriságának (f) és amplitúdójának (A) becslését hasonló fajokkal való összehasonlítással. Ezzel a két számmal meg lehet becsülni a sebességet (U).
A sebesség sebességének fenntartása érdekében egy fecskének másodpercenként negyvenháromszor meg kell vernie a szárnyait, igaz?
Valójában rossz. Az európai fecskét hasonló testtömegű madárfajokkal összehasonlítva megbecsülhetjük, hogy a fecske másodpercenként 18-szor veri meg a szárnyait 18 cm-es amplitúdóval:
Fajok | Testtömeg | Frekvencia | Amplitúdó |
Zebra pinty | 13 g | 27 Hz | 11 cm |
európai fecske | 20 g | ≈ 18 Hz? | ≈ 18 cm? |
Downy harkály | 27 g | 14 Hz | 29 cm |
Budgerigar | 34 g | 14 Hz | 15 cm |
Ne feledje, hogy még az apró Zebra Finch is cirkálás közben másodpercenként legfeljebb 27-szer csapkodja szárnyait.
Ha figyelmen kívül hagyjuk a testtömeget és csak a madarakra figyelünk sp Hasonló szárnyfesztávolságú ecies-ek esetén átlagosan 14 ütés / másodperc frekvenciát és 23 cm-es amplitúdót becsülhetünk meg:
Faj | Wingspan | Frekvencia | Amplitúdó |
Budgerigar | 27 cm | 14 Hz | 15 cm |
európai fecske | ≈ 28–30 cm | ≈ 14 Hz? | ≈ 23 cm? |
Molyhos harkály | 31 cm | 14 Hz | 29 cm |
Európai seregély | 35 cm | 14 Hz | 26 cm |
Mind a 6 érték átlagolásával megbecsülhetjük, hogy egy átlagos európai fecske utazási sebességgel nagyjából 15 ütés / másodperc frekvenciával és nagyjából 22 cm-es amplitúdóval repül.
Ugrás egy kicsit, testvér
A múlt havi cikk a The Strouhal Number in Cruising Flight című cikkben bemutatta, hogy az egyszerűsített repülési hullámformák, amelyek a gráf amplitúdója és a hullámhossz között vannak, hasznosak lehetnek a Strouhal arány (fA / U), egy dimenzió nélküli megjelenítéséhez paraméter, amely a hatékony utazó repülés során hajlamos a 0,2–0,4 tartományba esni.
Ha egy európai fecske a becsült 24 cm-es szárnyverés-amplitúdóval repül, akkor a cirkáló repülés várható mintázata Strouhal-számtól ( St) 0,2-ből:
… kevésbé hatékony 0,4-re:
Ha az első diagram (St = 0,2) pontos, akkor az európai fecske utazási sebessége nagyjából 16 méter / másodperc lenne (15 ütés / másodperc * 1,1 méter / ütem). Ha a második diagram (St = 0,4) pontos, akkor az európai fecske menetsebessége közelebb lenne a 8 méterhez másodpercenként (15 ütés / másodperc * 0,55 méter / ütem).
Ha rendeződünk a közbeiktatott Strouhal-értéken 0,3:
Az európai fecske sebességét nagyjából 11 méter / másodpercre becsülhetjük (15 ütés / másodperc * 0,73 méter / ütem).
Három lesz az a szám, amelyet meg fog számolni
A légsebességet is meg lehet jósolni egy publikált képlet segítségével. Ennek a középpontnak a 0,3 Strouhal-arány (fA / U ≈ 0,3) megfordításával Graham K. Taylor és mtsai. mutasd meg, hogy ökölszabályként egy repülő állat sebessége a frekvencia és az amplitúdó szorzatának háromszorosa (U ≈ 3fA). id = “be7cf5712e”> U ≈ 3fA
f ≈ 15 (ütés másodpercenként)
A ≈ 0,22 (méter per ütés)
U ≈ 3 * 15 * 0,22 ≈ 9,9
… annak becslésére, hogy egy terheletlen európai fecske sebessége másodpercenként 10 méter.
Ó, igen, egyetértek ezzel
Néhány további tanulmány segítségével egyértelművé vált, hogy ezek a becslések pontosak, bár talán véletlenek.
Egy tényleges tanulmány két svédországi Lundban alacsony turbulenciájú szélcsatornában repülõ két európai fecske azt mutatja, hogy a fecskék szárnyaikat becslésemnél jóval lassabban, csak 7–9 ütés / másodperc alatt csapkodják:
“Más hasonló méretű fajokkal összehasonlítva a fecskének meglehetősen alacsony szárnyverési gyakorisága és viszonylag hosszú szárnyai vannak.” 7
A madarak maximális sebessége 13–14 méter másodpercenként volt, és bár a Lund-tanulmány nem tárgyalja különösen a cirkáló repülést, a leghatékonyabb csapkodást (7) másodpercenként) 8–11 méter / másodperces sebességgel, 90–100 & deg (17–19 cm) amplitúdóval.
És sok öröm volt
A fenti számok átlagolása és a Strouhal-egyenlethez való csatlakoztatása a cirkáló repüléshez (fA / U = 7 ütés / másodperc * 0,18 méter / ütés / 9,5 méter / másodperc) nagyjából 0,13 Strouhal-számot eredményez:
… ami meglepően hatékony repülési mintát mutat, amely jóval a várt 0,2–0,4 tartomány alá esik.
Bár a végleges válaszhoz természetesen további mérésekre lenne szükség, a szárnyak hosszának és testtömegének egész fajra kiterjedő átlagai, az ezen átlagok és a fajok közötti összehasonlítások alapján kiinduló Strouhal-becslések, a Lund szél t A különféle sebességgel repülő madarak unnel-vizsgálata és a tanulmány alapján felülvizsgált Strouhal-számok arra engednek következtetni, hogy egy terheletlen európai fecske átlagos sebessége nagyjából 11 méter másodpercenként, vagyis 24 mérföld óránként.
Mi Assiria fővárosa?
Azok számára, akik további válaszokat keresnek, Asszíria négy fővárosa Ashur (vagy Qalat Sherqat), Calah (vagy Nimrud), a rövid életű Dur Sharrukin (vagy Horsabad) és Ninive. 8 Mind a négy ősi város romjai Irak modern államába tartoznak.
Köszönet mindenkinek, aki megjegyzésekkel és kérdésekkel írt. A válaszokat itt közzétettük Dr. Graham Taylor módosított becslésével és néhány alternatív elmélettel.
- Chris & Tilde Stuart
Afrika madarai: Tengeri madarakból magevőknek
MIT Press (1999) - G. L. Maclean – Roberts dél-afrikai madarai – John Voelcker Bird Book Fund, Fokváros, Dél-Afrika (1985)
- Graham Chapman, John Cleese, Eric Idle, Terry Gilliam, Terry Jones , Michael Palin
Monty Python és a Szent Grál
Python (Monty) Pictures Ltd. (1975) - Madárdemográfiai egység
Az európai fecske (Hirundo rustica) BIZTONSÁGOS eredményei
Fokvárosi Egyetem Statisztikai Tudományok Tanszéke (2002) - Graham K. Taylor, Robert L. Nudds, Adrian LR Thomas
Repülő és úszó állatok cirkálnak Strouhal-számmal, amely a nagy energiahatékonyságra hangolt
Nature Nature 425, 707–711 (2003. október 16.) - E-mailes levelezés Graham Taylorral, az Oxfordi Egyetem Állattani Tanszékével (2003. október 22–23.)
- Kirsty J. Park, Mikael Rosén, Anders Hedenström
A fecskefecske (Hirundo rustica) repülési kinematikája széles sebességtartományban szélcsatornában
The Journal of Experimental Biology 204, 2741–2750 (2001) - Ashur Cherry
Asszír történelem
A mezopotámiai enciklopédia (2001)