Dane kinematyczne dla obu gatunków afrykańskich były trudne do znalezienia, ale jaskółka stodoła lub jaskółka europejska (Hirundo rustica) była intensywnie badana, a dane kinematyczne dla tego gatunku było łatwo dostępne.
To prosta kwestia proporcji wagi
54-letnie badanie 26 285 jaskółek europejskich schwytanych i opublikowanych przez Jednostkę ds. Demografii Ptaków University of Capetown stwierdza, że przeciętna dorosła jaskółka europejska ma skrzydła o długości 12,2 cm i masie ciała 20,3 grama.4
Ponieważ częstotliwość uderzeń skrzydeł i amplituda skrzydeł są skala z masą ciała, 5 i kinematyką lotu dostępne są dane dla co najmniej 22 innych gatunków ptaków 6, powinno być możliwe oszacowanie częstotliwości (f) i amplitudy (A) jaskółki europejskiej przez porównanie z podobnymi gatunkami. Przy tych dwóch liczbach będzie można oszacować prędkość (U).
Aby utrzymać prędkość, jaskółka musi uderzać skrzydłami czterdzieści trzy razy na sekundę, prawda?
Właściwie to źle. Porównując jaskółkę europejską z gatunkami ptaków o podobnej masie ciała, możemy oszacować, że jaskółka uderza skrzydłami 18 razy na sekundę z amplitudą 18 cm:
| Gatunek | Masa ciała | Częstotliwość | Amplituda |
| Zebra Finch | 13 g | 27 Hz | 11 cm |
| Jaskółka europejska | 20 g | ≈ 18 Hz? | ≈ 18 cm? |
| Dzięcioł kosmaty | 27 g | 14 Hz | 29 cm |
| Papużka falista | 34 g | 14 Hz | 15 cm |
Zwróć uwagę, że nawet maleńka zięba zebra macha skrzydłami nie więcej niż 27 razy na sekundę podczas lotu.
Jeśli zignorujemy masę ciała i spojrzymy tylko na ptaki sp ecies przy podobnej rozpiętości skrzydeł, możemy oszacować średnią częstotliwość 14 uderzeń na sekundę i amplitudę 23 cm:
| Gatunki | Rozpiętość skrzydeł | Częstotliwość | Amplituda |
| Budgerigar | 27 cm | 14 Hz | 15 cm |
| Jaskółka europejska | ≈ 28–30 cm | ≈ 14 Hz? | ≈ 23 cm? |
| Dzięcioł kosmaty | 31 cm | 14 Hz | 29 cm |
| Szpak europejski | 35 cm | 14 Hz | 26 cm |
Uśredniając wszystkie 6 wartości, możemy oszacować, że przeciętna jaskółka europejska leci z prędkością przelotową z częstotliwością około 15 uderzeń na sekundę i amplitudą około 22 cm.
Pomiń trochę, bracie
W artykule z zeszłego miesiąca na temat liczby Strouhala w locie przelotowym pokazano, jak uproszczone przebiegi lotu, takie jak wykres amplitudy w funkcji długości fali, mogą być przydatne do wizualizacji współczynnika Strouhala (fA / U), bezwymiarowego parametr, który ma tendencję do spadania w zakresie 0,2–0,4 podczas wydajnego lotu przelotowego.
Dla jaskółki europejskiej lecącej z naszą szacowaną amplitudą uderzeń skrzydeł wynoszącą 24 cm, przewidywany wzorzec lotu przelotowego waha się od liczby Strouhala ( St) z 0,2:
… na mniej wydajne 0,4:
Jeśli pierwszy wykres (St = 0,2) jest dokładny, prędkość przelotowa jaskółki europejskiej wynosiłaby około 16 metrów na sekundę (15 uderzeń na sekundę * 1,1 metra na uderzenie). Jeśli drugi wykres (St = 0,4) jest dokładny, prędkość przelotowa jaskółki europejskiej byłaby bliższa 8 metrów na sekundę (15 uderzeń na sekundę * 0,55 metra na uderzenie).
Jeśli ustalimy na pośredniej wartości Strouhala 0,3:
Możemy oszacować prędkość lotu jaskółki europejskiej na około 11 metrów na sekundę (15 uderzeń na sekundę * 0,73 metrów na uderzenie).
Trzy to liczba, którą należy policzyć
Prędkość lotu można również przewidzieć za pomocą opublikowanego wzoru. Odwracając ten stosunek Strouhala w punkcie środkowym wynoszący 0,3 (fA / U ≈ 0,3), Graham K. Taylor i in. Pokaż, że z reguły prędkość latającego zwierzęcia jest około 3 razy większa od częstotliwości i amplitudy (U ≈ 3fA) .5
Teraz wystarczy wpisać liczby:
U ≈ 3fA
f ≈ 15 (uderzeń na sekundę)
A ≈ 0,22 (metry na uderzenie)
U ≈ 3 * 15 * 0,22 ≈ 9,9
… aby oszacować, że prędkość lotu pustej jaskółki europejskiej wynosi 10 metrów na sekundę.
Och, tak, zgadzam się z tym
Po dalszych badaniach stało się jasne, że te szacunki są dokładne, choć być może przypadkowe.
Faktyczne badanie dwóch jaskółek europejskich lecących w tunelu aerodynamicznym o niskich turbulencjach w Lund w Szwecji pokazuje, że jaskółki machają skrzydłami znacznie wolniej, niż szacuję, z prędkością zaledwie 7–9 uderzeń na sekundę:
„W porównaniu z innymi gatunkami podobnej wielkości, jaskółka ma dość niską częstotliwość uderzeń skrzydeł i stosunkowo długie skrzydła”. 7
Maksymalna prędkość, jaką ptaki mogły utrzymać, wynosiła 13–14 metrów na sekundę i chociaż badanie Lund nie omawia w szczególności lotu przelotowego, najbardziej wydajne trzepotanie (7 uderzeń na sekundę) występował przy prędkości powietrza w zakresie 8–11 metrów na sekundę, przy amplitudzie 90–100 & deg (17–19 cm).
I było dużo radości
Uśrednienie powyższych liczb i podłączenie ich do równania Strouhala dla lotu przelotowego (fA / U = 7 uderzeń na sekundę * 0,18 metra na uderzenie / 9,5 metra na sekundę) daje liczbę Strouhala około 0,13:
… wskazując na zaskakująco efektywny wzorzec lotu, który spada znacznie poniżej oczekiwanego zakresu 0,2–0,4.
Chociaż ostateczna odpowiedź wymagałaby oczywiście dalszych pomiarów, opublikowanych średnich długości skrzydeł i masy ciała dla całego gatunku, wstępnych szacunków Strouhala opartych na tych średnich i porównaniach międzygatunkowych, wiatr Lund t badania unnel ptaków lecących z różnymi prędkościami i zrewidowane liczby Strouhala oparte na tych badaniach prowadzą mnie do oszacowania, że średnia prędkość przelotowa pustej jaskółki europejskiej wynosi około 11 metrów na sekundę, czyli 24 mile na godzinę.
Jaka jest stolica Asyrii?
Dla szukających dodatkowych odpowiedzi, czterema stolicami Asyrii były Ashur (lub Qalat Sherqat), Calah (lub Nimrud), Sharrukin (lub Khorsabad) i Niniwa.8 Ruiny wszystkich czterech starożytnych miast mieszczą się we współczesnym stanie Iraku.
Dziękuję wszystkim, którzy napisali komentarze i pytania. Odpowiedzi są publikowane tutaj, wraz ze skorygowanymi szacunkami dr Grahama Taylora i kilkoma alternatywnymi teoriami.
- Chris & Tilde Stuart
Ptaki Afryki: od ptaków morskich to Seed-Eaters
MIT Press (1999) - G. L. Maclean
Roberts 'Birds of Southern Africa
John Voelcker Bird Book Fund, Kapsztad, RPA (1985) - Graham Chapman, John Cleese, Eric Idle, Terry Gilliam, Terry Jones , Michael Palin
Monty Python i Święty Graal
Python (Monty) Pictures Ltd. (1975) - Avian Demography Unit
SAFRING wyniki badania European Swallow (Hirundo rustica)
Wydział Nauk Statystycznych, Uniwersytet w Kapsztadzie (2002) - Graham K. Taylor, Robert L. Nudds, Adrian LR Thomas
Rejs ze zwierzętami latającymi i pływającymi pod numerem Strouhala dostosowanym do wysokiej wydajności energetycznej
Nature 425, 707–711 (16 października 2003 r.) - Korespondencja e-mailowa z Grahamem Taylorem z Wydziału Zoologii Uniwersytetu Oksfordzkiego (22–23 października 2003 r.)
- Kirsty J. Park, Mikael Rosén, Anders Hedenström
Kinematyka lotu jaskółki dymówki (Hirundo rustica) w szerokim zakresie prędkości w tunelu aerodynamicznym
The Journal of Experimental Biology 204, 2741–2750 (2001) - Ashur Cherry
Historia Asyryjczyków
The Mesopotamian Encyclopedia (2001)