چگونگی پرواز زنبورعسل با ریاضیات

عبارات مهم : زنبور

به گزارش ایرنا از نیوساینتیست، زنبورهای عسل از دهه ۱۹۳۰ میلادی به عنوان مثال نقض قواعد ریاضی مورد توجه قرار گرفتند. براساس محاسبات ریاضی، بال های زنبور عسل توانایی بلند کردن بدن این حشره را از روی زمین ندارد. این در حالی است که زنبورهای عسل به آسانی در همه جا پرواز می کنند. اکنون یک تحلیل ریاضی تصویر کاملی از چگونگی پرواز زنبور عسل با استفاده از بال های بسیار کوچک را اثبات کرده است.

چگونگی پرواز زنبورعسل با ریاضیات

تا دهه ۱۹۹۰ میلادی تصور می شد که زنبورهای عسل با استفاده از یک جریان مستمر هوا که از روی بال آن ها عبور می کند، نیروی مورد نیاز جهت بلند شدن از زمین را به دست می آورند. ولی در سال ۱۹۹۶ میلادی مشخص شد زنبورها علاوه بر این، از جریان های کوچکی شبیه به گردباد که در لبه بال های آن ها ایجاد می شود، استفاده می کنند. این جریان ها با عنوان گردباد لبه بیرونی یا LEV آشنا می شوند.

به گفته مصطفی نبوی از محققان دانشگاه منچستر، در ابتدا همه تصور می کردند این جریان های LEV راه حل جادویی پرواز زنبورهای عسل هست. ولی نبوی و همکارانش بعد از تحلیل نتیجه های ۸ آزمایش متفاوت با استفاده از ۸ گونه متفاوت زنبورها به این نتیجه رسیدند که جریان های LEV هیچ گونه نیروی بالابرنده ای ایجاد نمی کنند.

محقق ایرانی دانشگاه انگلیس نحوه پرواز زنبور عسل را با استفاده از ریاضیات اثبات کرد. 

این محققان از طریق ایجاد سه مدل ریاضیاتی که در هر یک مکانیزم متفاوتی جهت ایجاد نیروی بالابرنده پیاده سازی شده است بود، نتایجی را به دست آوردند که با مقایسه آن ها با آزمایشات مهم توانستند به چگونگی پرواز زنبورهای عسل پی ببرند.

در واقع محققان با بررسی جریان های LEV دریافتند که وجود این جریان ها به معنای امکان حرکت بال های زنبور عسل با زاویه ای بسیار بازتر هست. این جریان ها در لبه بال زنبور امکان حرکت بال ها را با زاویه بازتر به سوی آسمان فراهم می کند. همین شاخصه نیروی کافی جهت اوج رفتن زنبور عسل، مگس میوه و حتی مرغ مگس خوار را فراهم می کند.

اگر یک زنبور عسل در حال پرواز باشد و جریان های LEV متوقف شوند، زنبور نیز از حرکت باز می ایستد. بدهید معنی که اختلاف فشار بین اوج و پایین بال زنبور عامل حرکت آن به سمت اوج است و اگر این اختلاف فشار از بین برود زنبور به زمین می افتد.

چگونگی پرواز زنبورعسل با ریاضیات

محققان با آزمایش این ایده های ریاضیاتی و مقایسه نتیجه های با اطلاعات به دست آمده از حرکت بال های زنبور نشان دادند که عالی ترین توضیح جهت توانایی پرواز زنبور عسل، این است که جریان های LEV مانع توقف حرکت آن می شوند.

درک چگونگی پرواز زنبورهای عسل و بیان حرف آخر در خصوص آنچه که پیش از این یک تناقض محسوب می شد، به خودی خود، نشانه ارزشمندی هست. ولی این تحقیقات می تواند «تاثیر مهمی بر توسعه و اصلاح طراحی فن ها، توربین ها یا وسایل نقلیه پرنده مینیاتوری جهت تحویل کالاها و همچنین انجام ماموریت های نظارتی، امداد و نجات باشد.»

محقق ایرانی دانشگاه انگلیس نحوه پرواز زنبور عسل را با استفاده از ریاضیات اثبات کرد. 

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Royal Society Interface انتشار یافته است.

واژه های کلیدی: زنبور | پرواز | محققان | میلادی | چگونگی | استفاده | اخبار علمی و آموزشی