كيف تطير الطيور ، تبهرنا الطيور بعدة طرق ، من ريشها الملون وأغانيها المعقدة إلى عروض التودد المذهلة والأنظمة الغذائية المتنوعة والتنوع المذهل للأنواع. ومع ذلك، ليس هناك ما هو أكثر روعة من قدرة الطائر على الانزلاق من جاذبية الأرض والارتفاع في السحب. ولكن كيف تطير الطيور، وكيف يمكن أن يساعدنا فهم النشاط الذي يأتي بسهولة لأصدقائنا ذوي الريش على أن نكون طائرين أفضل؟ كيف تطير الطيور .

فيزياء رحلة الطيور

  • شكل الجناح

الطائر أكثر سمكًا في الأمام منه في الخلف، وأكثر انحناءًا عبر الجزء العلوي منه في الأسفل. يؤدي هذا إلى تحرك الهواء بسرعة أكبر على السطح الأطول للجناح العلوي مقارنة بالسطح الأقصر أسفل الجناح. هذا التفاوت في السرعة الجوية فوق الجناح وتحته يؤدي إلى انخفاض ضغط الهواء في الأعلى وضغط أقوى تحته، وهو الرفع الذي يرفع الجناح ويدفع الطائر إلى أعلى.

  • حركة الجناح

بينما يرفرف الطائر، ينحرف جناحه بمهارة للاستفادة من شكل الجناح وخلق المزيد من الدفع لدفع الطائر للأمام وللأعلى في الهواء. هذا يدفع الطائر عبر الهواء ، على غرار الطريقة التي يدفع بها السباح عبر الماء مع كل ضربة حيث يغيرون وضع أكتافهم وأيديهم وذراعهم.

  • بنية

الجسم تم بناء جسم الطائر بالكامل لمساعدته على الطيران. الهياكل العظمية للطيور عبارة عن هيكل شبيه بالشبكة أو شكل قرص العسل مملوء بتجاويف هوائية ، مما يقلل من الوزن الإجمالي للطائر. كما أن عدد الأعضاء الزائدة عن الحاجة ، مثل مبيض واحد بدلاً من زوج ، يقلل أيضًا من وزن الطائر حتى يتمكن من الطيران بسهولة أكبر. تمنح عضلات الصدر الأكبر قوة أكبر لأجنحة الطائر من أجل طيران أقوى.

  • أنشطة

الجسم تساعد الأعمال الداخلية لجسم الطائر أيضًا على الطيران بكفاءة أكبر. درجة حرارة جسم الطائر أعلى للسماح للعضلات بالعمل بسرعة أكبر ، ويعمل كل من الجهاز الدوري والجهاز التنفسي بكفاءة أكبر لدعم الجهد الهائل المطلوب للطيران. تتمتع الطيور أيضًا بمعدلات أيض أعلى حتى تتمكن من هضم الطعام بسرعة أكبر لتحويله إلى طاقة للطيران.

  • الريش ريش

الطائر أكثر من مجرد غطاء ملون لجسمه. يتم تشكيل كل ريشة ديناميكيًا ويتم وضعها بدقة للمساعدة في الطيران عن طريق ضبط تدفق الهواء فوق وحول أجنحة وجسم الطائر. يمكن للطيور ضبط بعض الريش الرئيسي للمساعدة في توجيه الهواء، وغالبًا ما يستخدم ريش الذيل كدفة للحركات الواسعة.

  • الساق السلطة

بعض الطيور تستخدم أرجلها قوية لمساعدة رحلتهم من خلال توفير الزخم الأولي اللازم للوصول الى الهواء. بالنسبة للعديد من الطيور ، يعد هذا من أول قفزة حيث يقفز الطائر في رحلة. وبالمثل ، تستخدم العديد من الطيور المائية أرجلها القوية وأقدامها المكشوفة لزيادة سرعتها عبر سطح الماء أثناء إقلاعها في رحلة جوية.

استخدام الطيران ليكون أفضل الطيور

  • تعلم كيفية التعرف على الطيور أثناء الطيران من خلال التعرف على أنماط الطيران وأشكال الأجنحة والخصائص الأخرى التي تنفرد بها كل نوع من أنواع رحلات الطيران.
  • توفير المزيد من الغذاء المغذي والصحي للطيور لتزويد رحلاتها بالوقود ، خاصة خلال مواسم ذروة الهجرة عندما تطير الطيور لمسافات طويلة في فترات قصيرة وقد تكون الأطعمة الطبيعية نادرة.
  • الحفاظ على الموائل الآمنة والمناسبة على طول مسارات الهجرة لتزويد الطيور بمناطق الراحة على طول مسارات الهجرة العليا ، خاصة بالنسبة للأنواع الحرجة.
  • قلل من المخاطر التي تهدد رحلة الطيور ، مثل انسكاب الزيت الذي يدمر الريش أو الحوادث التي تقطع الساقين وتثبط قدرات الطيور .
  • لقد أذهل الطيران الطيور لآلاف السنين. بينما نتعلم المزيد والمزيد عن التعقيدات التي تنطوي عليها رحلة الطيور وكيف يمكننا أن نكون جزءًا منها ، سيستمر الطيران في إبهارنا ، حتى أثناء بقائنا على الأرض.

خصائص فيزيائية

  • الطيور الطائرة لها:

ريش خفيف الوزن وناعم - يقلل هذا من قوى الوزن والسحب
منقار ، بدلاً من الثقيل ، الفكين والأسنان العظميين - هذا يقلل من قوة الوزن
عظم القص المتضخم يسمى عظمة القص لتعلق عضلات الطيران - وهذا يساعد في قوة الدفع
عظام خفيفة - عظام الطائر مجوفة بشكل أساسي مع أكياس هوائية وقطع عرضية رفيعة وصغيرة لتقوية العظام - وهذا يقلل من قوة الوزن
هيكل عظمي صلب لتوفير ملحقات قوية لعضلات الطيران القوية - وهذا يساعد في قوة الدفع
جسم انسيابي - يساعد هذا في تقليل قوة السحب
الأجنحة - هذه تمكن قوة الرفع .

  • أجنحة

شكل جناح الطائر مهم لإنتاج قوة الرفع. تخلق السرعة المتزايدة على مساحة الجناح المنحنية الأكبر مسارًا أطول للهواء. هذا يعني أن الهواء يتحرك بسرعة أكبر فوق السطح العلوي للجناح ، مما يقلل من ضغط الهواء على الجزء العلوي من الجناح ويخلق قوة الرفع. كذلك ، فإن زاوية الجناح (المائل) تنحرف الهواء لأسفل ، مما يتسبب في قوة رد فعل في الاتجاه المعاكس وخلق قوة الرفع.
تنتج الأجنحة الأكبر قوة رفع أكبر من الأجنحة الأصغر. لذلك يجب أن تطير الطيور (والطائرات) ذات الأجنحة الأصغر بشكل أسرع للحفاظ على نفس قوة الرفع التي تتمتع بها الطيور ذات الأجنحة الأكبر.
تحميل الجناحيخبرك عن السرعة التي يجب أن يطير بها الطائر أو الطائرة حتى تتمكن من الحفاظ على الرفع: تحميل الجناح = الوزن / مساحة الجناح (كجم لكل متر مربع).
يعني رقم تحميل الجناح الأصغر أن الطائر / الطائرة يمكن أن تطير ببطء أكثر مع الحفاظ على قوة الرفع وأكثر قدرة على المناورة.

  • مزلق

عندما يطير الطائر ، لا يتعين عليه القيام بأي عمل. الأجنحة ممدودة إلى جانب الجسم ولا ترفرف. عندما تتحرك الأجنحة في الهواء ، يتم إمساكها بزاوية طفيفة ، مما يؤدي إلى انحراف الهواء لأسفل ويسبب رد فعل في الاتجاه المعاكس ، وهو الرفع. ولكن هناك أيضًا مقاومة (مقاومة الهواء) لجسم الطائر ، لذلك بين الحين والآخر ، يجب أن يميل الطائر للأمام ويذهب إلى غطس طفيف حتى يتمكن من الحفاظ على السرعة إلى الأمام.

  • ارتفاع

التحليق هو نوع خاص من الانزلاق يطير فيه الطائر في تيار هوائي متصاعد (يسمى حراري). نظرًا لارتفاع الهواء ، يمكن للطائر الحفاظ على ارتفاعه بالنسبة إلى الأرض. يستخدم طائر القطرس هذا النوع من التحليق لدعم رحلاته البحرية المتعددة السنوات.

  • الخفقان

ترفرف أجنحة الطيور بحركة صعود وهبوط. هذا يدفعهم إلى الأمام. يجب أن يكون طول الجناح بأكمله في الزاوية اليمنى للهجوم ، مما يعني أن الأجنحة يجب أن تلتف (وتقوم بذلك تلقائيًا) مع كل ضربة لأسفل للحفاظ على محاذاة اتجاه الحركة.
ينتج جناح الطائر قوة الرفع والدفع أثناء السكتة الدماغية السفلية. ينحرف الهواء إلى أسفل وإلى الخلف أيضًا. يقلل الطائر من زاوية الهجوم ويثني جناحيه جزئيًا على الضربة الصاعدة بحيث يمر في الهواء بأقل مقاومة ممكنة . يتميز الجزء الداخلي من الجناح بحركة قليلة جدًا ويمكنه توفير قوة رفع بطريقة مماثلة للانزلاق.

  • الحصول على الدفع

تحصل الطيور على قوة الدفع باستخدام عضلاتها القوية ورفرفة أجنحتها. قد تستخدم بعض الطيور الجاذبية (على سبيل المثال ، القفز من شجرة) لمنحها قوة دفع للأمام للطيران. قد يستخدم البعض الآخر إقلاعًا جاريًا من الأرض.

قدرات طيران مختلفة

تتميز الطيور المختلفة بخصائص تكيفية مختلفة لتلبية احتياجات طيرانها:

  • بعض الطيور صغيرة ويمكنها التلاعب بأجنحتها وذيلها للمناورة بسهولة ، مثل فانتيل (بوواكواكا).
  • الصقر ، بجناحيه الكبير ، قادر على السرعة والتحليق.
  • يتم تبسيط الأطيش والطيور البحرية للغوص بسرعات عالية في المحيط لصيد الأسماك.
  • Godwits ، على الرغم من صغر حجمها ، فهي مجهزة للطيران لمسافات طويلة.