Hvorfor gemmer fugle deres næb under deres vinger? Hvorfor falder en fugl ikke, når den letter? Tiltrækningskraftens løftekraft afhænger af formen på størrelsen af ​​en fugls vinge, fugles glidning, grupper af fjer på fuglenes vinger, fugles flyveegenskaber, trækfugle, fugles flyvehøjde

For nylig offentliggjort i tidsskriftet Functional Ecology bruger fugle med stort næb meget mere tid på at skjule dem under deres vinger i et forsøg på at spare på varmen. Forskere havde tidligere antaget, at fugle putter deres næb under vingerne til samme formål, som vi pakker vores næser ind i varme tørklæder, men denne undersøgelse var den første, der gik fra teori til praksis og studerede fugle i naturen.

Økologer fra Deakin University i Australien sporede ni arter af kystfugle over seks måneder, fra vinter til sommer, for at forstå, hvordan temperatur og næbstørrelse påvirkede dyrenes adfærd. De fandt faktisk ud af, at dette faktisk er et forsøg på at spare på varmen, og derfor gør fugle dette oftere i koldt vejr. Bemærkelsesværdigt viste det sig, at næbbets størrelse direkte påvirker, hvor meget tid fuglen bruger på at skjule det under sin vinge.

Tidligere har teamet af Matt Symonds, medforfatter til artiklen, fundet ud af, at næbbet i fugle blandt andet spiller rollen som et køleelement, der forhindrer dyret i at overophedes. Dette er meget nyttigt i varme klimaer, men kan være et reelt problem i koldere områder. Interessant nok var adfærden hos den australske avocet (Recurvirostra novaehollandiae), arten med det længste næb, som forskerne har observeret, ret kompleks i den kolde periode. En fugl kan ikke skjule sit hoved under sine vinger hele tiden, fordi det forhindrer den i at se sig omkring. Derfor, hvor ofte fuglene besluttede at "varme" deres næb, var direkte relateret til størrelsen og adfærden af ​​deres flok. Hvis flokken er stor, så kan du roligt dække dit hoved i varmen, hvis den er lille, skal du være på vagt.

Denne undersøgelse tilføjer hypotesen om, at en fugls næbstørrelse udelukkende afhænger af dens kost. Faktisk kan næbstørrelse være et kompromis mellem mange faktorer. For eksempel giver et stort næb på den ene side en fugl mulighed for at knække hårde nødder og sneglehuse, på den anden side kan den godt forårsage sin død af hypotermi, og desuden kan en fugl, der konstant varmer den, måske ikke se tilgangen. af et rovdyr.

Forskere har opdaget en anden interessant funktion: Nogle arter af spurvefugle fortsatte med at skjule deres næb under vingerne selv ved meget høje temperaturer. Økologer mener, at denne adfærd skyldes, at fuglenæb indeholder mange kapillærer, og dermed regulerer dyrene blot varmeudvekslingen. Redder næbbet fra direkte påvirkning solstråler, fugle køler det, men denne hypotese skal bekræftes, så holdets næste arbejde bliver en meget mere omfattende undersøgelse.

Fordi de flyver. Svaret er indlysende ved første øjekast. Men alligevel, hvorfor slår fugle med vingerne, men kan ikke flyve som flyvemaskiner på ubevægelige udstrakte vinger?

Lad os finde ud af, hvordan et fly og en fugl stiger op i luften. Så flyet slår ikke med vingerne. For at løfte en multi-ton maskine op i luften, er der brug for en enorm kraft, og denne kraft er i flyvemaskinen... i vingerne. Forsiden af ​​en flyvinge er altid tykkere end bagsiden, så når den bevæger sig fremad, skærer den luften i to stråler. Den ene stråle skyller vingen oppefra, den anden nedefra. Med en sådan adskillelse af aerodynamiske strømme er lufttrykket over vingen altid mindre end lufttrykket under vingen, hvilket betyder, at den nederste stråle "presser" på vingen og forskyder flyet opad.

For at kunne flyve har et fly således nødvendigvis brug for en modstrøm af luft, som i første omgang opstår, når bilen accelererer langs landingsbanen. Det er af denne grund, at et fly ikke kan lette uden acceleration (vi vil ikke tage højde for nogle modeller af militærfly; de bruger et helt andet princip for start). På himlen bevarer flyet sin bevægelse på grund af propellernes arbejde: Ved at drive luft skaber de en jetstrøm, som samtidig driver flyet fremad og samtidig holder det i højden. Hvis propellerne ikke virker, er der ingen fremadgående bevægelse, og det truer uundgåeligt højdetabet og flyet styrter ned. Ved landing falder propellernes intensitet først (flyet falder jævnt ned), og derefter begynder de at fungere i den såkaldte omvendte tilstand, det vil sige, at de driver luft ind i omvendt retning(flyet sænker farten på landingsbanen).

Hvad med fuglene? Mærkeligt nok bruger fugle det samme princip til at stige op i luften. Deres vinger har samme form som flyvinger. Mere præcist designede folk disse fly baseret på princippet om en fugls vinge. En fuglevinge skærer også gennem luften og løfter også fuglen på grund af den modgående strøm. Men fuglene har ikke én flydel. De har ikke en propel! Det betyder, at fuglen ikke kan skabe den indledende modgående jetluftstrøm - der er ingen motor, ingen fremadgående bevægelse, ingen højde. Derfor er fugle nødt til at slå med vingerne for at komme op i luften. Når fuglen slår med vingerne, ser den ud til at læne sig op ad luften og stiger lidt opad. Hvert slag er som et "trin" på en usynlig lufttrappe.

Det er relativt nemt for fugle med en lille masse at hæve deres krop i højden; for store og tunge arter er det meget vanskeligere at gøre dette. Derfor letter store fugle med lidt besvær - de accelererer, de løber. På den måde skaber de præcis den begyndelseshastighed, der er nødvendig for at flyve, og når de først er i luften, slår fuglene kraftigt med vingerne for ikke at falde. For at blive i luften har fugle brug for fart: Jo højere den er, jo relativt mindre kræfter bruger fuglen på at rejse sig. Den mest energikrævende flyvning er en stationær flyvning. Kun kolibrier kan flyve på denne måde, de kan svæve på et tidspunkt, men samtidig er de tvunget til at slå med vingerne med en utrolig hastighed.

Nogle fugle kan glide på faste vinger. Men planlægning har intet til fælles med en aktiv "flyve"-flyvning. Når fuglen glider, bruger den en "klar" luftstrøm, der bærer den selv. Hvor kommer denne strøm fra? Det opstår, når luften opvarmes af jorden eller en stor vandmasse. Varm luft strømmer opad - dette er den konvektive strøm. Sådanne vandløb forekommer i bjergene og over oceanerne, så svæveflyvning er karakteristisk for bjerg- og havfugle (albatrosser, ørne, gribbe).

Hvordan lander fugle? Ikke som et fly. Da de ikke har en jetstrøm, spreder fuglen blot sine vinger over den modkørende luftstrøm for at bremse. Ved at gøre dette afbryder den luftens bevægelse og nulstiller dermed højden.

(Aften med spørgsmål og svar)

Mål og mål:

Vis eleverne "anvendeligheden" af fysikkens love på fugles livsaktivitet;

Udvikling og uddannelse af miljøkultur;

At tiltrække elevernes opmærksomhed på fuglenes verden og miljøspørgsmål.

Hall dekoration:

1) Plakater.

a) Fysik kan ikke kun, men må også gribe dybt ind i biologien, både med dens forskningsmidler og med dens iboende teoretiske begreber.

Akademiker L.A. Artsimovich

b) Det er nu umuligt at studere spørgsmål om organiseringen af ​​levende natur uden at kende dens fysiske og kemiske grundlag.

Akademiker M.V. Keldysh

c) Opgaven med at bevare dyr og fugle kræver deres forståelse.

N. Tinbergen

d) Træ, græs og fugl

De ved ikke altid, hvordan de skal forsvare sig.

Hvis de bliver ødelagt,

Vi vil være alene på planeten.

2) Udstilling af børnetegninger.

Udstyr: fugleformede poletter, tegninger, plakater, elektrostatisk maskine, papirfane, tavle, kridt.

Arrangementets fremskridt.

Lærerens indledende bemærkninger:

Studerer naturfænomener har stor uddannelsesmæssig værdi. Naturen - et gigantisk fysisk laboratorium - demonstrerer klart enheden i det fysiske verdensbillede og sammenkoblingen af ​​naturfænomener.

Studiet af naturfænomeners fysik gør det muligt at løse forskellige tekniske problemer med succes. Mennesket har længe lært af naturen. I vores tid er en person bevæbnet med et kompleks af moderne videnskabelig viden og fremragende måleinstrumenter og enheder, der er i stand til at se ind i naturens mest intime "hemmeligheder", er i stand til at lære meget af det.

Vi må ikke glemme, at forståelse af de processer, der foregår i naturen, er nøglen til en omhyggelig holdning til naturen, hvilket er særligt vigtigt i vores tid, hvor en person bevæbnet med kraftfuld teknologi er i stand til ikke kun at forkrøble, men endda fuldstændig ødelægge jordens natur .

Ved at forstå naturfænomenernes fysik kombinerer vi følelsesmæssig opfattelse med rationel. Som et resultat lærer vi at se skønhed i fysik og mærke skønhed dybere.

I dag vil vi tale om fugle. Mange er måske blevet overrasket over at høre samtaleemnet. Aftenen er jo ikke biologisk, men fysisk. I løbet af aftenen vil du se, at begreberne "fysik" og "fugl" er tæt forbundne - på den ene side er processerne i fuglens krop og fuglenes adfærd forklaret af fysikkens love, og på den anden side , fugle hjælper folk med at løse videnskabelige og tekniske problemer.

Aftenen består af fem afsnit. Jeg bestemmer rigtigheden af ​​dine svar, og antallet af rigtige svar vil blive beregnet af tællekommissionen (en kommission er repræsenteret; den består af gymnasieelever). For det rigtige svar vil du modtage en token; i slutningen af ​​aftenen finder vi vinderen baseret på antallet af poletter.

I. Fuglenes fysik.

1. Hvordan forklare det faktum, at vandfugle Er de nedsænket lidt i vand? Hvilken fysiklov beskriver dette fænomen?

Svar. Dette er en manifestation af Arkimedes' lov. En væskes opdriftseffekt (størrelsen af ​​Archimedes-kraften) afhænger af kroppens volumen - jo større kroppens volumen, jo større er opdriftskraften. Vandfugle har et tykt, vandtæt lag af fjer og dun, der indeholder betydeligt beløb luft. Takket være denne ejendommelige luftboble, der omgiver hele fuglens krop, øges dens volumen, og den gennemsnitlige tæthed viser sig at være meget lav.

2. Vandfugle kommer næsten tørre op af vandet. Hvordan forklares dette fænomen? Husk ordsproget om dette.

Svar. Ordsproget "Vand er fra en ands ryg." Dette er fænomenet ikke-befugtning. Vandfuglenes fjer og dun er altid rigt smurt med fede sekreter fra specielle kirtler. Fedt- og vandmolekyler interagerer ikke, så den fedtholdige overflade forbliver tør.

3 . Hvorfor går ænder og gæs, svajende fra fod til fod?

Svar. Gæs og ænder har ben, der er med stor afstand fra hinanden, så for at bevare balancen, når de går, er de nødt til at flytte deres krop, så den lodrette linje, der går gennem tyngdepunktet, går gennem omdrejningspunktet, det vil sige poten.

4. Hvorfor opfatter vi ikke som lyd disse luftvibrationer skabt af en flyvende fugls vinger?

Svar. Frekvensen af ​​vibrationer skabt af en fugls vinger er under vores høretærskel, så vi opfatter ikke en fugls flugt som lyd.

5 . Hvorfor har fugle et meget akut syn, bedre end dyrs? Hvorfor kan en falk se på store afstande?

Svar. Hvert øje har et fokuseringsapparat (linse) og et lysisolerende apparat. Hos fugle er øjeæblet meget store størrelser og en unik struktur, takket være hvilken synsfeltet øges. Fugle med særligt akut syn (gribbe, ørne) har et aflangt "teleskopisk" øjeæble. Falkeøjet er designet på en sådan måde, at linsen kan blive næsten flad, hvorved billedet af fjerne objekter falder på nethinden.

6. Hvorfor kan ænder og andre vandfugle forblive fanget i lange perioder? koldt vand og samtidig ikke bliver hypotermisk?

Svar. Bryst og mave, dvs. De dele af andekroppen, der er nedsænket i vand, er dækket af tyk dun, som er tæt dækket ovenpå med fjer, der beskytter dunen mod vand.

Dun har lav varmeledningsevne og fugtes ikke af vand.

7. I hård frost fryser fugle oftere, mens de flyver, end når de sidder stille. Hvordan kan dette forklares?

Svar. Ved flyvning er fuglens fjerdragt komprimeret og indeholder lidt luft, og på grund af hurtig bevægelse i kold luft sker der øget varmeoverførsel til det omgivende rum. Dette varmetab kan være så stort, at fuglen fryser under flugten.

8. Hvordan forklarer man de mange forskellige lyde, som fugle frembringer?

Svar. Fugles og menneskers stemmeapparater tilhører typen af ​​"musikalske" blæseinstrumenter; lyden i dem dannes på grund af bevægelsen af ​​luft, der udåndes fra lungerne. Fugle har ikke et strubehoved, men to: en øvre, som alle pattedyr, og en nederste. Desuden hører hovedrollen i dannelsen af ​​lyde til den nedre strubehoved, som har en meget kompleks og forskelligartet struktur. forskellige typer fugle. Den har ikke én vibrator eller lydkilde, som en persons, men to eller endda fire, der arbejder uafhængigt af hinanden. Dannelsen af ​​det andet strubehoved gjorde det muligt at bruge luftrøret som en kraftig resonator. Ved bevægelser af kroppen og spændinger af specielle muskler kan fuglen ændre sin form i betydeligt omfang. komplekst system resonatorer og dermed styre din stemmes tonehøjde og klangfarveegenskaber. Mangfoldigheden i vokalapparatets struktur svarer til mangfoldigheden af ​​lyde fra fugle. – fra lave baskald (gæs, ænder, krager) til sangfuglenes højeste melodiske fløjt. For at producere lyde bruger mange fugle andre " musikinstrumenter": næb, poter, vinger og endda hale. Spætten er en fremragende "trommeslager", den bruger en god lyd tørt træ eller resonansgren.

II. Fugle kender fysikkens love.

1 . Hvorfor overnatter agerhøne, hasselryr og orrfugl i sneen?

Svar. Disse fugle "kender" godt lovene molekylær fysik. Sne har lav varmeledningsevne, så den fungerer som en slags tæppe til fugle. Den varme, der genereres af fuglens krop, slipper ikke ud i det omgivende rum.

2. Hvorfor skifter rypen pludselig fjerdragtfarve om foråret?

Svar. Agerhønen "kender" optikkens love. Legemer opnår den farve, som komponent af hvidt lys reflekteres af substansen i det givne legeme. Dette bestemmes af egenskaberne af atomer og molekyler. Ved at ændre farven på sin fjerdragt "smelter" agerhønen sammen med miljø og skaber trygge rammer for sig selv.

3. Hvorfor retter ænder og gæs, når de svømmer, enten membranerne på poterne eller bevæger tæerne?

Svar. Ænder og gæs bruger svømmefødder som årer, dvs. de "kender" ændringen i modstand, når de bevæger sig i forskellige retninger.

Når andens ben bevæger sig bagud, øser andens rettede hinde vand op, og når den bevæger sig fremad, bevæger den fingrene - modstanden aftager, som følge af, at anden bevæger sig fremad.

4. Som du ved, flyver nogle fugle i en kæde eller skole under lange flyvninger. Hvad er årsagen til denne ordning?

Svar. Trækfugle "kender" modstandens afhængighed af kropsformen og "ved hvordan" de skal bruge fænomenet resonans. Den stærkeste fugl flyver foran. Luften flyder rundt om hendes krop, som vand flyder rundt om stævn og køl på et skib. Dette flow forklarer skarpt hjørne jamb. Inden for givet vinkel fuglene bevæger sig let frem. De gætter instinktivt minimumsmodstanden og mærker, om hver af dem er med korrekt position i forhold til den førende fugl. Arrangementet af fuglene i en kæde forklares desuden af ​​en anden vigtig grund. Den førende fugls klaprende vinger skaber en luftbølge, som overfører noget energi og letter bevægelsen af ​​vingerne på de svageste fugle, som normalt flyver bagved. Således er fugle, der flyver i en skole eller kæde, forbundet med en luftbølge, og deres vingers arbejde sker i resonans. Dette bekræftes af det faktum, at hvis du forbinder enderne af fuglenes vinger på et bestemt tidspunkt med en imaginær linje, får du en sinusoid.

5. Nogle store havfugle "ledsagerer" ofte skibe og jager dem i timevis eller endda dage. Samtidig henledes opmærksomheden på, at disse fugle dækker stien sammen med et motorskib med lavpris energi, flyvende mest med faste vinger. På grund af hvilken energi bevæger fuglene sig i dette tilfælde?

Svar. Ved afklaring af dette fænomen blev det opdaget, at svævende fugle under rolige forhold opholder sig noget bag skibet, og under blæsende forhold - tættere på læsiden. Det blev også bemærket, at hvis fuglene haltede efter skibet, for eksempel under jagt efter fisk, så måtte de, når de indhentede damperen, for det meste slå kraftigt med vingerne. Disse mysterier har en simpel forklaring6: opadgående strømme dannes over skibet fra driften af ​​maskiner. varm luft, som perfekt holder fugle i en vis højde. Fuglene vælger umiskendeligt selv, i forhold til skibet og vinden, det sted, hvor opstrømningen fra dampmaskiner er størst. Dette giver fuglene mulighed for at rejse ved hjælp af skibets energi. Disse fugle "kender" fænomenet konvektion meget godt.

6. Man kan ofte se, hvordan nogle fugle, uden at slå med vingerne, roligt rejser sig opad. I de fleste tilfælde sker stigningen langs en spirallinje. Hvilke kræfter er ansvarlige for denne stigning?

Svar. I dette tilfælde demonstrerer fuglene "viden" om alle metoder til varmeoverførsel - termisk ledningsevne, konvektion og stråling. Under påvirkning af sollys opvarmes forskellige dele af jordens overflade forskelligt. Stigende luftstrømme opstår over varmere områder. Hvordan fugle bruger disse strømme, kan ses af figuren.

7. Forklar træk ved en albatros bevægelse over havets bølger.

Svar. Albatrosser bruger energien fra havets bølger, når de bevæger sig. Over højderyggen havbølge der sker en opadgående luftstrøm, som skaber løft og fremmer fuglens opadgående bevægelse. Efter at have nået maksimal højde, begynder fuglen at falde ned, indtil den igen fanges og hæves af næste bølge. Albatrossens bølgelignende bevægelse sker således i takt med havbølgernes bevægelser.

8 . Hvorfor går ænder villigt i vandet i hård frost?

Svar. Anden har godt "lært", at vand har en høj varmekapacitet - 4200 J/(kg grader). Vand tager lang tid at varme op, men det tager også lang tid at køle ned. Jo større volumen af ​​vand, jo længere tid tager denne proces. Det betyder, at vandtemperaturen i hård frost er væsentligt højere end den omgivende lufttemperatur. Derfor vil fuglen afkøle mindre i vand end i luft.

9 . Hvorfor flyver svalerne lavt, før det regner?

Svar. Før regn stiger luftfugtigheden, som et resultat af, at vingerne på myg, møl og andre insekter bliver dækket af små dråber af fugt og bliver tungere. Derfor falder insekter ned, og fugle, der lever af dem, for eksempel svaler, flyver efter dem. Vi kan sige, at svalerne kender tyngdekraftens afhængighed af kropsmasse: F=mg

10. Hvorfor lander fugle ustraffet på højspændingstransmissionsledninger?

Svar. Fugle "kender" funktionerne ved parallelforbindelse af ledere og Ohms lov for en sektion af et kredsløb. Kroppen af ​​en fugl, der sidder på en ledning, er en gren af ​​et kredsløb, der er forbundet parallelt med sektionen af ​​lederen mellem fuglens ben. På parallel forbindelse to sektioner af kredsløbet, er størrelsen af ​​strømmene i dem omvendt proportional med modstanden. Modstanden af ​​en fugls krop er enorm sammenlignet med modstanden af ​​en kort lederlængde, så mængden af ​​strøm i fuglens krop er ubetydelig og harmløs. Det skal også tilføjes, at den potentielle forskel i området mellem fuglens ben er lille.

11. Hvorfor flyver fugle af højspændingsledningen, når strømmen er tændt?

Svar. Når højspænding er tændt, opstår der en statisk elektrisk ladning på fuglens fjer, på grund af hvilken fuglens fjer divergerer, som kvastene på en papirfane forbundet med en elektrostatisk maskine. (demonstrer erfaring). Denne statiske ladning får fuglen til at flyve af ledningen.

12. I digtet af A.S. Pushkins "Kaukasus" indeholder følgende ord: "En ørn, der rejser sig fra en fjern top, svæver ubevægelig sammen med mig." Forklar, hvorfor ørne, høge, drager og andre store fugle, der svæver højt på himlen, kan blive i samme højde uden at slå med vingerne.

Svar. Luft opvarmet nær jorden stiger til en betydelig højde. Disse varme luftstrømme rammer fuglens udstrakte vinger nedefra og støtter den. Og ørne "ved" om fænomenet konvektion

13. I løbet af svær frost fuglene pjusker. Hvorfor tåler de lettere kulde?

Svar."Ved" at luften har lav varmeledningsevne, pjusker fuglene deres fjer. Luftlaget mellem fjerene øges og på grund af dårlig varmeledningsevne forsinker overførslen af ​​varme fra fuglens krop til det omgivende rum.

14. Dykkerfuglen (Grebe) er en fremragende dykker. Hvordan reducerer den kraften, der skubber den ud af vandet? Hvad er dine gæt?

Nøgle. Husk betingelserne for, at et legeme kan flyde (forholdet mellem Archimedes-kraften og tyngdekraften)

III. Økologi og fugle.

"Fuglenes sang" fremført af A. Gradsky

Lærer: B sidste årtier menneskelige aktiviteter har en enorm indflydelse på omfanget og intensiteten af naturligt miljø. Et bevis på de skadelige virkninger af mennesker er reduktionen artsdiversitet dyreliv, især fugle.

Nu vil vi se på flere miljøproblemer fra et fysisk synspunkt.

1. Støj er fjende nummer et i den moderne verden.

I befolkede områder støj opstår på grund af drift industrianlæg, hvilket øger antallet af transporter. Dette er uundgåeligt i moderne forhold. Men ofte larmer vi i skoven, haverne og parkerne – vi snakker højt, råber, griner, tænder for radioen. Og det er ødelæggende for fugle. Forårsager støj stor skade ynglefugle afkom. Som følge af angst forlader forældre deres yndlingssteder. Hvad forklarer denne effekt af støj på levende organismer?

Svar. Støj er lyd (og lyd er mekaniske vibrationer), hvor vibrationer af forskellige frekvenser er til stede. Disse vibrationer virker på høreorganets membran, og de tilsvarende signaler irriterer konstant en levende organismes nervesystem.

2. Lad os vende tilbage til spørgsmålet om fugle på ledninger fra afsnittet "Fuglenes fysik".

(Bilag nr. 10). Sidder fugle "straffet" på ledninger? Slet ikke.

Hvis en fugl, der sidder på en wire, rører stangen med sin vinge, hale eller næb, vil den øjeblikkeligt blive dræbt af strømmen, der vil strømme gennem dens krop ned i jorden.

I Rusland bliver titusinder af fugle ofre hvert år luftlinjer kraftoverførsel I de sidste år nederlag elektrisk stød blev en sand katastrofe for fugle. Dette er især farligt for store fugle: svaner, traner, pelikaner, skarver.

Kraftledningstårne ​​er et yndet hvilested for mange fugle. Deres sikkerhed afhænger af masternes design. Mange master har kun en lille afstand mellem masten og wiren. I sådanne tilfælde kan fugle forårsage en kortslutning ved indflyvning eller under start, hvilket fører til deres død. Fugle dør også, når de ikke bemærker ledningerne, mens de går ned, især hvis ledningerne passerer over vand.

Drift af elledninger uden fuglebeskyttelse og fugleafvisende anordninger i Rusland er en overtrædelse Føderal lov"Om dyrenes verden" (artikel 28). Hvilke fuglebeskyttelses- og fugleafvisende enheder kan du tilbyde?

Svar. EN) Installer isolerede siddepinde på masterne på højspændingstransmissionsledninger, hvorpå fuglen ikke kun kunne sidde, men også rense sit næb på ledningen ustraffet.

b) Gør særligt farlige steder utilgængelige for fugle.

c) Udstyr enheder, der producerer lyde, som de fleste fugle opfatter som et alarmsignal.

d) Ledninger, der passerer over store vandmasser, bør være lavet af materialer, hvis optiske egenskaber ikke tillader dem at blande sig i baggrunden.

3. (Bilag nr. 15). Kæmpe oliemasser transporteres ad søvejen, og både som følge af ulykker og ved vask af tanktanke ender betydelige oliemasser på vandoverfladen og spilder tyndt lag. (Husk tæthederne af vand og olie). Såkaldte oliepletter kan rejse i uger eller endda måneder. Tungere fraktioner udfældes og danner emulsioner. Hvorfor er olie farligt for fugle?

Svar. Oliens virkning på fugle er skadelig, da olie trænger meget let ind i fuglens krop. En lille mængde olie er nok til at forårsage skade på vingens struktur: vand fylder de rum, der normalt indeholder luft, hvilket forstyrrer termisk isolering og opdrift. Fuglen bliver tungere, dens svømmebevægelser begrænses, og den kan ikke flyve. En olieplet på en fugls bryst er nok til at dræbe den, især i koldt vand. Hvis fuglene ikke dør, begynder de løbende at rense sig selv, mens strukturen af ​​deres vinger forstyrres, sluger de delvist olie, hvilket fører til deres sygdom.

4. (Bilag nr. 16). En anden årsag til faldet i fugleantallet er de talrige fuglekollisioner med turboprop- og turbojetfly. Nogle gange sker det, at fugle simpelthen "angriber" lufthavne. Hvordan kan dette fænomen forklares?

Svar. Fugle tiltrækkes af lufthavne af de høje lyde, der produceres af turboprop- og turbojetmotorer. Vibrationsfrekvensen og bølgelængden af ​​disse lyde er næsten den samme som frekvensen og bølgelængden af ​​lyden produceret af mange insekter.

IV. Problemer med fugle.

(problemer er løst på tavlen)

1 . Svalens hastighed er 63 km/t, og stærens hastighed er 20,6 m/s. Hvis hastighed er størst?

Svar. Stærens hastighed er større, pga 20,6m/s=74km/t

2. Vandrefalken, der forfølger bytte, dykker med en hastighed på 300 km/t. Hvor langt flyver han på 5 sekunder?

Svar. S=vt; 1 time=3600s; 1 km=1000m; flyver cirka 417m.

3 . En brevdues flyvehastighed er 1800m/min. Udtryk denne hastighed i km/t. Hvor langt flyver en due på 3 timers flyvning? Er det muligt at fange en due i en bil med gennemsnitshastighed 60 km/t?

Svar. 1800m/min=1800*0,001km*60/t=108km/t

S=108km/t*3t=324km. Det er umuligt at indhente, da bilens hastighed er mindre.

4. Bestem bevægelseshastigheden i vandet af storlappefuglen, som jægere kalder en "dykkerfugl", da den har en fantastisk dykkerevne, hvis man ved, at den svømmer jævnt under vand på 3 minutter i omkring 500 m. .

Svar. v=S/t; v=500m/3min=167m/min

V. Fugle er vores hjælpere.

Lærer: Vi kender til fuglenes rolle i reguleringen af ​​antallet af skadedyr. Det er fuglene, der beskytter vores skove.

Fuglesang giver os positive følelser. De helbredende virkninger af fuglesang er kendt. Og duer hjælper folk med at holde kontakten med hinanden.

Tror du, at fugle har hjulpet mennesker inden for videnskab og teknologi?

Ja, og her er nogle eksempler.

Mange legender om bevingede helte blev efterladt til os af digtere og historiefortællere fra en fjern fortid. Den mest berømte myte handler om Icarus, Daedalus' søn. Denne myte kender du fra historietimerne. Ved at udforske naturen kunne mennesket ikke lade være med at være opmærksom på et unikt fænomen - en fugls flugt. Derfor er det ikke tilfældigt, at han først valgte vingerne som mulig afhjælpning til flyvninger. Virkningen af ​​et levende eksempel på den menneskelige bevidsthed viste sig at være så kraftig, at alle tanker om luftflyvning i mange århundreder var uløseligt forbundet med flagrende vinger.

Leonardo da Vincis langsigtede observationer af fuglenes flyvning og strukturen af ​​deres vinger tillod ham at underbygge princippet om aerodynamisk kontrol. Leonardo ejer en række bemærkelsesværdige konstruktive ideer. For eksempel oprettelse af et skrog (krop fly) i form af en båd, ved hjælp af en roterende hale og optrækkeligt landingsstel.

Leonardo da Vincis ideer blev brugt af moderne ingeniører i design af fly, raketter og raketter.

2. Hvordan tror du, at en spætte og en astronaut ligner hinanden, og hvordan lykkedes det for en spætte at hjælpe astronauterne?

Svar. De ligner hinanden ved, at både astronauten og spætten oplever store overbelastninger. Accelererede filmoptagelser viste, at når en spætte leder efter insekter eller forbereder en fordybning til en rede, kan dens næb hugge et træ med en stødhastighed på 7 m/s. Fuld cyklus Næbslaget varer kun 0,001 s eller mindre, og overbelastningen ved slutningen af ​​hvert slag når 1000 g. Fuglens hjerne kommer dog aldrig til skade! Det viste sig, at hemmeligheden er, at spættens hoved kun bevæger sig frem og tilbage i ét plan, uden nogen sideforskydninger. I denne henseende havde ingeniører ideen om at forbedre astronauternes beskyttelseshjelme ved at designe dem på en sådan måde, at de begrænsede sidebevægelser, hvilket opnås ved hjælp af specielle nakkestøtter.

3. Californiske tekstilspecialister kom med en unik løsning på problemet med tøjdesign. Baseret på en undersøgelse af fjerdækket af fugle skabte de dobbeltlagsmateriale, som har et ydre lag af syntetiske fjer. Hvorfor kan tøj lavet af dette materiale bæres om sommeren og vinteren?

Svar. Tøj lavet af dette materiale er velegnet til enhver tid af året. Faktum er, at det indre lag af materialet er elektrificeret i større eller mindre grad afhængig af kropstemperaturen, og det påvirker fjerernes placering. Om vinteren bliver tøjet luftigt, og om sommeren bliver det glatte.

Lærer: Gutter, hvordan kan vi hjælpe fuglene?

Om vinteren er sult farligere for fugle end kulde. Derfor skal du fodre fuglene og lave foderautomater til dem. På denne måde sparer du mindst et par fugle.

Ødelæg ikke fuglereder.

Om foråret har stære brug for vores hjælp - de har brug for betingelser for yngle. Vi er udmærket i stand til at lave fuglehuse og installere dem, så intet forstyrrer fuglene.

I skoven skal du være ekstremt forsigtig med ild.

Vær miljøbevidst, få viden, der er nyttig for samfundet og naturen, og brug denne viden bevidst, når du organiserer dine livsaktiviteter.

Sammenfattende bestemmer vinderen.

Mellem afsnittene er der opgaver "Lad os tage et hvil": Tungevrider om fugle.

1 . Tre pladrende skatter

De snakkede på rutsjebanen.

Vi talte om handel

Ja om shopping.

Om korn

Ja om forstærkninger.

2 .Med vagtler vagtler

Sang i par.

Vagtel vagtler

Vagtel.

3. En spætte behandler et gammelt egetræ,

Den gode spætte elsker egetræet.

4. En spætte hamrer et træ,

Det knuser barken hver dag.

Spætten var ved at udhule et egetræ,

Ja, jeg blev ikke færdig.

5. Rånene skravler og sludrer,

Jackdaws kigger på tårnene.

Referencer

1. 
   Ts.B. Katz biofysik i fysikundervisning. Moskva, Uddannelse, 1988.
2. 
   L.V. Tarasov fysik i naturen. Moskva, Uddannelse, 1988.
3. 
   V.M. Varikash, B.A. Kimbar, I.M. Varikash Fysik i den levende natur. Minsk, Narodnaya Asveta, 1984.
4. 
   MIG OG. Perelman Underholdende fysik. bog 2. Moskva, Nauka, 1986.
5. 
   Vladimir Morozov Underholdende bioakustik. Moskva, Znanie, 1987.
6. 
   G.A. Fadeeva, V.A. Popova Fysik og økologi. Volgograd, lærer, 2005.
7. 
   V. Volina. Spillet er en alvorlig sag. St. Petersborg, Zenit, 1999.
8. 
   Videnskabeligt og metodisk tidsskrift "Fysik i skolen". nr. 5, 2002. s. 49-50.

Hvorfor og hvordan flyver de? Hvorfor kan nogle mennesker flyde, og andre kan ikke? Hvorfor kan en flok fugle øjeblikkeligt og samtidigt ændre deres flyveretning? Menneskeheden har længe tænkt på spørgsmål relateret til flyvningen af ​​fugle og insekter. Biologer kunne svare på mange af dem i dag, hvis ikke for én omstændighed - hvis luften ikke var gennemsigtig. Indtil nu, når du filmer fugles flyvning, selv med et højhastighedskamera, er det ekstremt vanskeligt at spore perfektionen af ​​flyvning fra synspunktet om aerodynamikkens love.

Hvad de ikke har fundet på for at gøre det nemmere at finde svar på nye spørgsmål! Således begyndte en amerikansk forsker fra University of Southern California, Jeff Spedding, at bruge boble, fyldt op . Hvis boblen er lille nok, f.eks. på størrelse med et knappenålshoved, får gassen indeni den til at bevæge sig opad. Disse bobler kan fylde relativt store beholdere. I begyndelsen af ​​firserne studerede Spedding flyvning. Han fik dem til at flyve gennem en sky af sådanne bobler skabt i et stort rummeligt rum, og så fotograferede han med et højhastighedskamera sporet af flyvning, de efterlod i denne sky.

Filmoptagelserne viste, at når duer flyver, hvirvler luften på en helt anden måde, end den burde ifølge aerodynamikkens teori. Ved skydning ville det have været muligt at bruge røg, men heliumbobler viste sig at være bedre; de var nemmere at følge. Takket være dette var Jeff Spedding i stand til ret præcist at beskrive, hvordan en dues vinger bevæger sig.

For at analysere fugleflyvning har forskere traditionelt stolet på teoretiske love for aerodynamik afledt af fly med faste vinger. Men det viste sig, at når de blev overført til levende væseners handlinger, var de ikke længere sande. Fugle er både mere komplekse og mere avancerede end noget moderne fly. I betragtning af fuglen som en model studerer forskere den i en vindtunnel. De skaber også specielle robotvinger. Og alt dette gøres med det mål at bestemme, hvad fuglen gør, når den flyver og foretage passende målinger. Hvorfor er dette nødvendigt? At hjælpe en person med at forbedre designet af det fly, han designer, og primært militærfly med høj manøvredygtighed.

Fugleflyvningen ved hjælp af muskelenergi er et mirakel, der fortsætter med at forbløffe folk i dag. Når alt kommer til alt, for at løfte en person op i luften ved hjælp af muskler, har du brug for vinger, der måler 42,7 meter. Og hans ribben skal være 1,8 meter tyk for at rumme muskler, der er kraftige nok til at producere udsving.

Fugle, såvel som fly, skal være lette, men kraftfulde. Fugle kan flyve i dag, fordi de indre organer og knoglerne blev meget lettere end deres reptilforfædres. Et eksempel på et ultralet design er havfregatfuglen: med et vingefang på mere end to meter vejer dens skelet mindre end hundrede og tyve gram - halvt så meget totalvægt fjer

I øvrigt, flagermusene- fremragende flyers - modtog også superlette knogler som følge af evolutionen. Det er derfor, de hænger, hviler, på hovedet, de kan simpelthen ikke komme på benene. Deres knogler er for tynde til at bære vægten af ​​kroppen, mens de står. Og fuglenes kranier ligner generelt æggeskaller end panserbeskyttelse. Fuglevingerne, der hovedsageligt består af fjer, er i sandhed et mesterværk af naturens ingeniørkunst: lette og fleksible, men næsten uforgængelige.

Fuglens løft skabes ved, at luften flyder jævnt rundt om den buede overflade af vingen. Og den fremadrettede bevægelse skyldes flaksning. Det er dem, der forvirrer adskillige flyveforskere. En vinge er ikke bare en åre, som en fugl "ror" i luften med, som Leonardo da Vinci troede. Nogle forskere mener, at fuglen drejer ved at dreje indre del vinge for at skabe modstand på den side, hvor den drejer, svarende til handlingen af ​​soveporten på en kano.

Luftmodstand sænker flyvningen, men nogle gange afhænger en fugls liv eller død af dens hastighed. amerikansk biolog og piloten Ken Dial opdagede, at fugle ofte drejer ved at vippe deres vinger ned, ligesom rulleroderne på et fly. Ved hjælp af en røntgenmaskine observerede Dial fugleflugten i en vindtunnel, takket være hvilken han så skelettets bevægelse under flyvningen såvel som under fuglens indåndinger og udåndinger.

Når de udfører forskellige manøvrer, skal fugle koordinere mange præcise bevægelser, lige fra bøjninger og fuld rotation af vingen til ændringer i amplituden af ​​slagene. Under flugten bliver de hjulpet af centralnervesystemet, som styrer. Men på mange måder ligner fugle stadig de mest moderne kampfly, meget manøvredygtige og styret af et computersystem, der gør det muligt at foretage justeringer høj højde på et splitsekund. Fugle har selvfølgelig ikke en computer, men de har en stor lillehjernen, og det er som bekendt denne, der er med til at koordinere dyrenes bevægelser.

Den svenske zoolog og dyrlæge Richard Brown ved også meget om fuglenes flugt. Hvis korte gevind er fastgjort til taget af svæveflyvekabinen, så "flyver de" under normal svævning roligt baglæns, men så snart svæveflyet begynder at miste fart, vil lufthvirvler løfte gevindene op og kan endda lede dem fremad - en en slags advarsel om fare. På samme måde, mener Brown, kan de tusindvis af fjer, der dækker en fugls vinger og krop, fungere som sensorer. luftstrøm. Takket være nerveenderne fornemmer fuglen straks bevægelsen af ​​fjerene. De muskler, som fjerene sidder på, fungerer hovedsageligt som passive informationssensorer for nervesystem og i mindre grad som tilflyttere. Følsomme elementer på vingerne bestemmer starten af ​​turbulens (hvirvelbevægelse med aktiv blanding af luftlag) i strømmen, hvilket tvinger fuglen til at ændre vingernes bevægelseshastighed eller sænke dem lidt ned.

Akrobatiske evner er også meget vigtige for fugle. Svaler, for eksempel, der tilbringer op til otte timer om dagen i luften, svæver konstant højt op i himlen og styrter ned i jagten på insekter. Men Robins er i luften i løbet af dagen i kun et par minutter og laver korte flyvninger, der normalt varer et par sekunder. Det meste af deres flyvning involverer starter og landinger, de mest trættende dele af enhver flyvning. Derfor forsøger mange store fugle at gøre dem så sjældent som muligt. Gribbe, falke, albatrosser og andre store fugle bruger næsten al deres tid på svævende flyvning på luftstrømme med udstrakte og næsten ubevægelige vinger.

For at gøre deres flyvning mere effektiv, bruger fugle dygtigt egenskaber deres fjer. For eksempel gribbe, når de flyver langsomt i en cirkel, for ikke at miste højde, rette de lange, stive fjer i enderne af deres vinger og vifte dem ud, så der dannes mellemrum mellem dem, hvilket forhindrer blanding af luft i strømmen bag fuglen. Som et resultat reduceres luftmodstanden, og løftet øges.

Falken derimod, når den styrter ned på bytte, arrangerer sine fjer på en sådan måde, at de reducerer deres overfladeareal. Det kræver fart, ikke løft. Det er ikke let at plotte flyvemønsteret for en fugl, der dykker med 200 mph, og dykkehastigheden er normalt en tilnærmelse. Men eksperter håber, at de en dag vil være i stand til at udlede en formel til at konstruere et flyvediagram, der kan anvendes på fugle i alle størrelser og former.

Hvordan flyver insekter? Små hvepse og biller synes for eksempel at ro deres vinger gennem luften, hvis modstand kun hjælper dem. De føler luften som noget tyktflydende, som sirup. De behøver ikke meget løft, og hvis de pludselig holdt op med at bevæge sig, ville de ikke falde til jorden hurtigere end en støvkugle. De "svømmer" gennem luften og bruger deres hårbeklædte vinger til at skabe mere modstand. Når vingen bevæger sig tilbage, folder villi øjeblikkeligt. Noget lignende sker med, hvordan modstanden af ​​en åre falder, når den tages op af vandet. Det er i øvrigt sværere for store insekter at flyve.

Den engelske zoolog Charles Ellington fra University of Cambridge, der interesserer sig for humlebier, skrev i et af sine værker, at ifølge aerodynamikkens love må humlebier ikke flyve. Men de flyver! Humlebiers og andre store insekters vinger skaber en løftekraft, der er meget større end bestemt af aerodynamikteorien. Hvordan gør de det? Nu ser det ud til, at dette spørgsmål er blevet besvaret. Dette skete, mens man studerede flyvningen af ​​store Florida-høgmøl (møl), med et vingefang på mere end ti centimeter. Når sådan en høgmøl flyver gennem røg, som i øvrigt slet ikke generer den, kan man se, hvordan luften hvirvler fra dens krop til enderne af vingerne i stedet for, ifølge aerodynamikkens teori, at flyde jævnt. rundt om vingerne i retning fra deres forkant til den bagerste. En stor blev bygget mekanisk model Hawkmoth (lavet af stof og kobber) med bevægelige vinger. Og robothøge-mølen skabte også hvirvler rettet i forskellige retninger.

I dag er biologer allerede tæt på at løse mysterierne: Hvordan insekter og småfugle skaber så stor en løftekraft med en lille tilførsel af energi, hvordan og hvorfor de flyver.

Mennesket har altid misundt fugle. De flyver, men han kan ikke! Drivkraften bag udviklingen af ​​fuglefly er fødevareindsamling. Nå, hvad med flyveløse fugle, for eksempel strudse? Disse er undtagelsen fra reglen. For folk var problemet løst for længe siden, og nu, efter at have kommet tættere på løsningen på flyvningen, efter at have lært, hvor svært det er for fugle, burde vi måske ikke misunde dem?

P.S. Hvad tænker britiske videnskabsmænd ellers på: at forskning i mekanikken ved fugleflyvning kan være meget lovende, også fra et kommercielt synspunkt. Når alt kommer til alt, hvis en videnskabsmand pludselig formår at opklare mysteriet om fugleflugt og hvorfor ikke lave rigtige vinger, som den mytiske Daedalus lavede dem til sig selv og sin søn Icarus, tror jeg, at sådan en videnskabsmand øjeblikkeligt ville blive millionær. Senere dukkede bøger op om historien om hans succes, og endnu senere ville erhvervsbøger (som på webstedet /biznes_literatura/buhgalterija__nalogi__audit/) om innovationens rolle i forretningsplanlægning, og vinger fra et middel til grænseløs flugt blive til en regnskabskategori.

Unik, essentiel og kendetegn fugle fra andre repræsentanter for dyreverdenen er fjer. Disse naturlige væsner demonstrerer ekstraordinære færdigheder under flyvning takket være strukturen af ​​deres vinger. De fleste fugle har hule knogler og meget stærke muskler, så det er meget kraftigt, når de flyver med vingerne. Det er takket være den specielle og unikke struktur af deres vinger, at mange fugle kan regulere ikke kun deres flyvehastighed, men også deres højde og afstand. Selvfølgelig kan ikke alle fugle flyve, selvom alle arter har vinger. Ifølge nogle videnskabsmænd glemte nogle fuglearter simpelthen, i evolutionsprocessen over millioner af år, hvordan man flyver. Og i starten vidste næsten alle, hvordan man flyver. Den varierede form på vingerne og længden af ​​fjerene påvirker uden tvivl ikke kun flyvehastigheden, men også levestedet. Når alt kommer til alt, kan nogle af dem, for eksempel når de jager bytte (ørn, høg, drage), nå det selv under flyvning. Nogle repræsentanter (pingviner) dykker efter mad.

Fuglenes meget lette krop og stærke vinger giver dem mulighed for at blive i luften i lange og lange timer, endda dage. Tag for eksempel en kendt fugl, lærken. Han kan trods alt brase ud i sang i timevis på marker og enge. Og den arktiske tern dækker en sæsonbestemt trækafstand på mere end 16.000 kilometer. At vælge optimal højde Ved at flyve i overensstemmelse med vindens retning kan fugle ikke kun bevare deres styrke, men også øge hastigheden og rækkevidden. Ornitologer har bevist, at gråspurve kan flyve med hastigheder på mere end 32 kilometer i timen, mens gæs, duer og ænder kan flyve op til 97 kilometer i timen. Kongeørnen er generelt en unik fugl. Forskere bruger specielle enheder målte flyvehastigheden for repræsentanter for denne art og fandt ud af, at den i gennemsnit er mere end 274 kilometer i timen. Således er hver fugleart påfaldende forskellige fra hinanden, ikke kun ydre struktur, men også kvaliteten af ​​flyvningen. For mange af dem er det jo ikke flyvehastigheden, der er vigtig, men for eksempel primært udholdenhed. Det gælder trækfugle, som afhængig af årstiden skal flyve til varme lande for vinteren eller vende tilbage.

Selvfølgelig hjælper vinger fugle med ikke kun at blive i luften og ikke falde. Fjerfarve og flyvehastighed har mange brug for for at slippe for forfølgelse eller omvendt for at jage. Nogle fjer holder fuglene varme, mens andre blot tjener som dekoration og hjælper med at tiltrække partnere af det modsatte køn. Hvis vi vender os til historien, er det værd at huske den vigtige betydning af fjer i udviklingen af ​​skrivning. Folk bruger fjerene fra mange typer fugle til at lave vinterjakker eller dunpuder. En række forskellige fjerdekorationer har altid været en særlig modetrend. Den mindste fugl i verden, kolibrien, skaber en summende lyd, der ligner lyden af ​​insekter, ved at slå med vingerne. Men havalbatrossens vinger hjælper med at holde sig i luften over vandet med det største spænd på omkring 3,6 meter. Desuden kan denne fugl svæve i luften i timevis uden nogensinde at slå med vingerne. Som vi ser unik struktur fugles vinger, hjælper dem ikke kun med at flyve i luften i timevis, men også være nyttige for mennesker på mange områder af livet.