Почему птицы ускоряются, чтобы замедлиться: физика посадки
Птицы редко выбирают траекторию, которую физика считает идеальной для посадки — на самой низкой и безопасной скорости с минимальными затратами энергии. Новое исследование Манчестерского университета объясняет, почему большинство птиц машут крыльями при заходе на посадку, хотя машущий полет требует больше энергии, чем планирование. Об этом сообщает портал Phys.org.
Математическое моделирование показало: птица, которая не машет крыльями, теоретически может достичь нулевой скорости в момент касания земли. Но для этого ей пришлось бы начинать маневр на скорости более чем вдвое выше обычной крейсерской и преодолеть около 60 метров по горизонтали и 20 метров по вертикали — для птицы размером с голубя.
Такая посадка требует гораздо больше пространства, чем птицы обычно используют. Поэтому машущие крылья помогают замедлиться в ограниченном пространстве, а не просто снизить скорость. Исследователи отмечают, что стремление к минимальной скорости касания не всегда практично.
Работа, опубликованная в Proceedings of the Royal Society A, также проливает свет на пикирование у некоторых птиц при посадке на жердочку. Ранее считалось, что такой маневр помогает сократить путь после срыва потока на крыльях. Новая модель показывает: траектория отражает баланс между низкой скоростью у цели и ограничением времени в stalled-состоянии.
Посадка на землю создает иные сложности — птица не может продолжить траекторию ниже поверхности или подняться вверх. Без взмахов крыльями она не успевает погасить всю скорость, поэтому использует крылья и ноги, что требует более крепких мышц и костей. Авторы предполагают: компромисс между легкостью для полета и прочностью для посадки мог повлиять на эволюцию птиц.
