Как благодаря воздуху летают птицы, Вы узнаете из этой статьи.

Как благодаря воздуху летают птицы?

На сегодняшний день насчитывается около 9800 видов птиц. И только единицы не покорили воздушные просторы. Матушка-природа сделала так, чтобы воздух в содействии со строением тела птицы помогал им взлетать в небо. Как это действует, мы сейчас рассмотрим.

Практически у всех видов птиц есть крылья. Само по себе крыло в нижней части имеет вогнутую поверхность, которая создает противодействие силе тяжести. Поток воздуха, окружая крыло, проходит сначала длинный путь по верхней его части, а потом более короткий по нижней части с разной скоростью. Это создает давление и силу, направляющею птицу вверх. Данная сила обтекающего воздуха оказывает то самое противодействие к силе тяжести.

Перья на теле птиц способствуют тому, что его поверхность становится гладкой. Поэтому воздух с легкостью обтекает тело во время полета. Тендем перьев и воздуха помогает птицам регулировать и изменять направления полетов. Также потоки обтекающего воздуха защищаю от ветра, перегрева, сырости и холода.

Кроме того, птица летает и благодаря специфическому строению скелета. Прочно сросшиеся друг с другом кости делают его более жестким. Когда животное делает глоток воздуха, он моментально поступает через бронхиолы в легкие, а после в воздушные мешки. Выдыхая его, осуществляется повторный газообмен в организме. Еще один важный момент – в полете организм птицы снабжается двойным дыханием. А происходит это благодаря большому количеству кислорода в крови, который попадает в процессе газообмена.

Удаляющийся птичий клин неизменно приковывает к себе внимание, удивляя красотой и совершенством природы
Однако, такое построение имеет чисто практическое значение. На самом деле многие виды птиц пользуются клиновым строем для облегчения утомительных дальних перелетов. Во главе строя летит сильный и опытный вожак (или самая сильная птица), сзади наиболее слабые члены стаи.
Птичий клин – уникальное построение перелётных птиц. Такой способ путешествия используют дикие гуси, утки, журавли и некоторые другие перелётные птицы. Многие годы учёные ломали голову над тем, почему птицы выстраиваются именно таким образом. Это поистине удивительно, ведь природой придуман идеальный способ, который позволяет птицам преодолевать огромнейшие расстояния, при этом, не сбиваясь с курса.
При каждом взмахе крыла позади вожака образуются восходящие токи воздуха. Птицы сзади используют ее для облегчения своего полета. Таким образом, основную нагрузку берет на себя птица, летящая во главе клина.

Если в атмосфере штиль, то птицы пристраиваются к вожаку с обеих сторон его крыльев, образуя клин. Если в атмосфере ощутимый боковой ветер, тогда птицы пристраиваются к вожаку с той стороны, где воздушные потоки от маха крыла лучше чувствуются, в этом случае образуется косяк.
Первому в стае, приходится труднее из-за очень сильного напора ветра. Поэтому место впереди каждые несколько минут прямо на лету занимает другая птица, что позволяет стае преодолевать большие расстояния без отдыха. Легче всего лететь в конце клина по обоим краям стаи. И вот что замечательно: сильные птицы уступают место молодым, слабым и старым птицам. Считается, что постоянный крик птиц в стае - это своего рода одобрение, которое более сильные выражают слабым.

Используя последние достижения в науке, французские ученые пришли к выводу, что у птиц, выстроенных правильным клином, открывается возможность чаще парить и экономить силы. Пульс при этом становится реже и сердца у птиц бьются медленнее, чем когда они летают поодиночке. Показательно и другое: полет клином облегчает общение между птицами во время полета.
При таком полете проще лететь как целой стае, так и каждой отдельной особи в ней. Так, птицы, с пользой для себя, используют законы физики. Это помогает спасению ослабевших птиц, которые могут долететь со своими сородичами в нужное место.
Ещё один потрясающий факт, который, буквально, заставляет уважать перелётных птиц, которые сбиваются в клинья. Если, по каким - то причинам, одна птица из стаи не может продолжить путь, то две другие покидают клин вместе с ней. Они оказывают ослабленной птице помощь, и находятся возле неё до тех пор, пока она не выздоровеет, или не умрёт. После, они продолжают путь самостоятельно, догоняя своих, или прибиваются к другому клину.

Наблюдая за удивительным животным миром, малыши не могут понять, как летают птицы. Юным исследователям кажется странным, что эти пернатые создания парят в воздухе и не падают вниз. Как же маме и папе объяснить своему любознательному малышу, почему птицы умеют летать? Начнем по порядку.

• Строение птиц

Будет удобно, если у родителей под рукой окажется иллюстрированная энциклопедия. В противном случае придется нарисовать птицу от руки, чтобы малыш мог наглядно увидеть, из чего она состоит и какое имеет строение.

На сегодняшний день существует больше 9000 видов различных птиц. Все они имеют похожее строение, приспособленное для полета, и отличаются только некоторыми особенностями.

Существует мнение, что птицы произошли от мелких динозавров. Раньше это были хищные создания, которые имели крепкие задние ноги и неразвитые передние конечности. Охотясь на летающих насекомых, этим динозаврам приходилось отталкиваться от земли при помощи своих мощных ног, а короткими конечностями захватывать добычу. Чешуя со временем превратилась в перья, а хвост значительно сократился в размерах и покрылся длинными перьями. Постепенно преображаясь, такие динозавры научились летать.

• Крылья

Крылья у птиц устроены таким образом, что служат некоторым «разграничителем» давления воздуха. Над крылом – одно давление, под крылом – другое. За счет этой разницы образуется подъемная сила. Именно эта сила и позволяет птицам парить в воздухе.

• Перья

Птичьи перья очень легкие, а внутри полые («пустые»). Перья отличаются большой прочностью и теплостойкостью. Покрыты они специальной смазкой, благодаря которой они не мокнут под дождем. Сложенные друг на друга перья образуют равномерно уложенный слой, который повторяет контуры их тела. Этот слой оберегает птиц от переохлаждения и служит защитником от пагубного влияния окружающей среды (ветер, сырость, перегрев).

Мамам на заметку!

Девочки привет) вот не думала, что и меня коснется проблема растяжек, а еще буду писать про это))) Но деваться некуда, поэтому пишу тут: Как я избавилась от растяжек после родов? Очень буду рада, если и вам мой способ поможет...

Из-за перьевого покрова птицы имеют гладкую и обтекаемую форму, благодаря которой не происходит сопротивления с воздухом. А это позволяет им свободно летать и регулировать направление своего полета.

• Кости

Кости птиц легкие, но довольно прочные. На костях имеются стенки, которые так же, как и перья полые внутри. По этой причине птицы имеют очень небольшой вес. Благодаря легкому скелету и развитой мускулатуре основных мышц птицы могут удерживаться в состоянии полета долгое время.

• Дыхание

Чтобы летать, птицам необходим большой объем кислорода. Для его размещения в их теле (помимо легких) предусмотрены специальные воздушные мешки. Сначала птица вдыхает воздух, потом воздух попадает в легкие через бронхиолы, затем уже в воздушные мешки. «Возвращаясь» обратно, воздух снова проходит через легкие, образуя повторный газообмен. Этот процесс называется «двойное дыхание». Оно позволяет птицам иметь в запасе необходимое количество кислорода для совершения полета.

• Хвост

Для птиц хвост — это своеобразный механизм, который выполняет функцию тормоза и руля в полете.

• Сердечная и кровеносная система

Птицы имеют довольно крупное для своих размеров сердце, которое обеспечивает отличную циркуляцию крови в сосудах (сердечное сокращение доходит до 1000 ударов в минуту). По этой причине у птиц высокая температура тела и очень быстрый обмен веществ. Именно поэтому птицам необходимо хорошо питаться. Объясните своему малышу, что кормить птиц зимой очень важно. Зима – это такой период, когда добыть корм самостоятельно им бывает очень трудно, и они могут погибнуть.

Тема про птиц должна стать вызвать у ребенка интерес к изучению их жизни и желание помочь выжить им в суровых условиях климата. Разговаривая с ребенком на интересующую его тему, старайтесь отвечать четко, ясно и на доступном для него языке. Ваш ответ должен заинтересовать ребенка, побудить в нем желание изучать этот мир еще активнее.

Киножурнал «Хочу всё знать». Почему летают птицы?

Мамам на заметку!

Девочки привет! Сегодня я расскажу вам, как же мне удалось прийти в форму, похудеть на 20 килограммов, и, наконец, избавиться от жутких комплексов полных людей. Надеюсь, информация окажется для вас полезной!

В данной статье будет рассмотрено с физической точки зрения - почему птицы летают.

Если внимательно смотреть за полетом птиц, то можно увидеть, что птицы совершают движения крыльями вперед, одновременно раздвигая крылья, затем вниз и назад, сдвигая крылья, и, наконец, вверх.

При движении «вниз-назад» создается разрежение воздуха перед крылом, то есть возникает поступательное движение птицы вперед. Очевидно, что, чем чаще движения крыльев «вниз-назад», тем больше разрежение воздуха перед крылом и, следовательно, больше скорость полета птицы.

Но если крылья двигаются вперед и назад относительно корпуса птицы, то должна ухудшаться устойчивость горизонтального положения корпуса птицы в полете. Но почему же этого не происходит?

Для ответа на этот вопрос рассмотрим строение перьев, входящих в состав крыльев птиц.

Строение перьев

Перо состоит из стержня с прикрепленными к нему примерно под углом 45 градусов пластинами.

Вверху пластины скреплены между собой упругими воздухонепроницаемыми соединениями. Перья накладываются друг на друга. Сверху перья имеют большой коэффициент сцепления между собой, а снизу - свободное перемещение. При движении крыльев вперед площадь крыльев увеличивается, перья раздвигаются и, за счет сцепления перьев между собой, пластинки перьев отклоняются от стержня на больший угол.

Аэродинамическое качество нижней поверхности крыла ухудшается, происходит торможение воздуха в нижней поверхности крыла в задней ее части и, следовательно:

1. увеличивается подъемная сила крыла.
2. вектор подъемной силы крыла сдвигается назад.

То есть, при движении крыльев «вперед-назад» вектор подъемной силы передвигается относительно крыла, а относительно корпуса птицы остается в одном и том же месте, тем самым предотвращая колебания корпуса птицы в полете.

Движение крыльев в полете

Таким образом, птица в полете совершает следующие движения крыльями:

1. Вперед

Крылья раздвигаются.

Воздух заполняет крылья сверху в местах соединения перьев с мышцами крыла.

Создается дополнительная подъемная сила за счет торможения воздуха раздвигающимися пластинками перьев

2. «Вниз-назад»

Крылья сдвигаются.

Создается подъемная сила

Происходит разрежение воздуха перед крылом (увеличивается скорость полета)

Из крыльев сбрасывается присоединенный воздух (между перьями - сверху и пластинами - снизу, вытесняясь в строну, противоположную направлению полета).

Скорость воздуха, обтекающего верхнюю плоскость крыла, увеличивается, а следовательно, создается дополнительное разрежение воздуха над крылом.

3. Вверх

Крылья перемещаются в исходное положение.

Смена перьев

С течением времени кромки перьев изнашиваются, трение между ними уменьшается и перья начинают проскальзывать между собой. Пластинки перьев раздвигаются на меньший угол, устойчивость полета ухудшается. Поэтому птицы меняют перья на новые.

Кстати, это положение можно проверить на живых птицах, исключив трение между перьями.

Инструкция

Особенности скелетаВнешняя поверхность грудины у птиц имеет киль – большой вырост. Это своеобразный «крепеж» грудных мышц, двигающих крылья. У птиц скелета, необходимая при полете, обеспечивается срастанием некоторых костей. Так, их позвоночник представляет собой не подвижную гибкую цепочку отдельных позвонков (как, например, у млекопитающих), а жесткую конструкцию, в которой поясничные позвонки срослись не только между собой, но и с хвостовыми и с крестцовыми позвонками. Для создания прочной опоры у птиц даже подвздошные кости образуют сращение с позвонком.И, наконец, у всех птиц очень легкий скелет. Причина малого веса кроется в воздухоносных полостях, которые содержит ряд костей. Они не заполнены красным костным мозгом, как, например, у людей.

МускулатураГрудные мышцы составляют четверть массы тела . Именно они поднимают крылья. Птичьи мышцы способны запасать много кислорода, происходит это благодаря высокому содержанию миоглобина (железосодержащего белка, отвечающего за транспортировку кислорода в скелетные мышцы и мышцы сердца).

Двойное дыханиеДыхательный аппарат птиц совсем иначе, чем у млекопитающих, в том числе . Вдыхаемый воздух проходит у них через трубки-бронхиолы в легких и доставляется в воздушные мешочки. На выдохе воздух движется из мешочков вновь по трубкам через легкие, в которых снова совершается газообмен. Благодаря такому двойному дыханию, увеличивается снабжение птичьего организма кислородом, что чрезвычайно важно в условиях полета.

Особенности сердечно-сосудистой системы Сердце у всех птиц заметно крупнее, чем у тех млекопитающих, которые имеют сходный с ними размер тела. Чем больше птица (например, ), тем больше у нее сердце. Крупное птичье сердце надежно обеспечивает более быстрый кровоток (циркуляцию крови). Пульс у птиц достигает 1000 ударов в минуту, а давление – 180 мм ртутного столба. В крови птицы больше эритроцитов, чем у многих млекопитающих: это говорит о том, что в одну единицу времени переносится больше кислорода, необходимого для полета.Благодаря отлично развитым системам кровотока и дыхания, в организме птиц очень быстро проходит веществ, по этой причине каждой птице характерна высокая температура тела – 40-42°С. При такой температуре все процессы жизнедеятельности проходят значительно быстрее, в т.ч. мышечные сокращения, что при полете играет большую роль.

ПерьяМало кто знает, что перья птицы были когда-то чешуей древних пресмыкающихся, которые затем, в процессе эволюции, преобразовались в легкие и очень сложные по своему роговые образования кожи. Именно благодаря перьям поверхность всего тела птицы такая и обтекаемая. Перья помогают создавать подъемную силу и тягу. Во время полета воздух почти без сопротивления обтекает ее гладкое туловище. С помощью рулевых перьев хвоста птице удается регулировать направление полета. Кроме того, перья сохраняют тепло, эластично пружинят, создают равномерный слой, защищающий птиц от негативных воздействий окружающей среды - холода, перегрева, ветра, сырости. Этот слой также препятствует потере тепла.

Собственно крыльяУстройство крыльев птицы таково, что они создают силу, которая противодействует силе земного притяжения. Конструкция крыла не плоская, а выгнутая. Благодаря этому, воздушная струя, огибающая крыло, проходит по нижней (вогнутой) стороне более короткий путь, чем по верхней (выгнутой). Чтобы воздушные потоки, обходящие крыло, встречались у его оконечности в одно время, поток воздуха над крылом должен перемещаться быстрее, чем под крылом. По этой причине скорость прохождения воздуха над крылом увеличивается, а давление, соответственно, уменьшается. Вот эта разность давлений над и под крылом и формирует ту подъемную силу, которая (направленная вверх) и противодействует силе тяжести.