🦢NGHIÊN CỨU HÌNH HỌC VỀ CÁCH CHIM BAY

🕊Cuộc thí nghiệm diễn ra trong một căn phòng hình chữ nhật, với bốn cpn chim ưng bay tiến và lui cây sào ngang phủ bởi một lớp cỏ (nơi chim đậu) trong khi các nhà nghiên cứu tiến hành quan sát.

🕊️Trong hơn 1500 chuyến bay, cả bốn gần như chọn cùng một đường thẳng- không phải có quãng đường ngắn nhất hay tiết kiệm năng lượng nhất, mà con đường đảm bảo tính an toàn và dễ kiểm soát nhất.

🕊️Như Graham Taylor, một nhà toán sinh học tại Đại học Oxford, nói với tờ Nature rằng những con chim ưng trên bay theo cung dạng chữ U, với tốc độ đập cánh rất nhanh để tăng tốc chuẩn bị cho một cú sà, sau đó vỗ cánh thật mạnh bay vút lên cao, kéo căng đôi cánh nhằm giảm tốc quá trình trước khi đậu lên cái sào.

🕊️Trong số tháng Ba của tờ Nature, Christina Harvey và cộng sự từ đại học Michigan đã phát hiện rằng hầu hết các loài chim dần dần thay đổi (morphe) đôi cánh giữ chặn bay để bay tiến và lui. Nghiên cứu của họ làm sáng tỏa rằng chim hoàn toàn có khả năng thay đôi cả yếu tố về khí động lực (aerodynamic) trong đó chúng dễ dàng kiểm soát cách không khí luồn như thế nào qua đôi cánh và quán tính (intertial) của cơ thể cho phép chúng sà thẳng xuống với thao tác (maneuver) nhanh chóng.

🦢HÌNH HỌC VÀ LOÀI CHIM
🕊️Trong một nghiên cứu năm 2001, Taylor nêu ra giả thuyết đầu tiên về hiện tượng trên tập trung vào cách chim và các loài biết bay khác giữ sự thăng bằng, yếu tố giúp cho chúng không bị lệch hướng bay.

🕊️Sự thăng bằng, theo Taylor, xuất phát từ một sự kết hợp giữa sự ổn định ban đầu và sự kiểm soát, một khả năng chủ động thay đổi sự đáp lại với lực nhiễu (perturbation: một lực tác dụng làm thay đổi hướng của vật một chút).

🕊️Sau khi đọc bài báo của Taylor, Harvey tiến hành tìm hiểu thế nào là sự thăng bằng và không cân bằng trong cách chim bay và các thử thách mà chúng gặp phải để điều khiển chúng. Vì thế Harvey và cộng sự tiến hành “mổ xẻ” các bộ phận của một loài chim cụ thể: đo chiều cao, cân nặng, ghi nhận các cử động của xương cổ tay và cù chỏ của cánh chim.
🕊️ Họ lập nên một hệ thống biểu diễn các loại cánh, xương, cơ, da và lông khác nhau như những tổ hợp của hàng trăm cấu trúc hình học. Với sự hỗ trợ của phần mềm, điều này cho phép họ tính toán các yếu tố liên quan như trọng tâm và “neutral point” (trung tâm khí động học của loài chim khi bay).

🕊️ Để làm rõ tính thăng bằng và linh hoạt (maneuverability), họ xét một yếu tố khí động học là static margin, khoảng cách giữa trọng tâm và neutral point của loài chim liên quan đến các chiều của đôi cánh. Nếu neutral point nằm sau trọng tâm, họ cho rằng con chim này đang ở trạng thái thăng bằng trong đó nó sẽ trở về đường bay ban đầu nếu mất thăng bằng. Nếu neutral point nằm trước trọng tâm thì khi đấy con chim này đang ở trong trạng thái không cân bằng và sẽ bị đẩy xa hơn vị trí nó đang ở.
Khác với máy bay khi static margin được thiết kế theo đúng mục đích phụ vụ và không thay đổi, nhưng chim lại hoàn toàn ngược lại, chúng có thể thay đổi vị trí cánh thế là thay đổi static margin.
#khoahoc #Kai #diary #chim #bird