پرندگان از نیروی "پسا" برای پرواز استفاده می‌کنند

به گزارش ایسنا، مطالعه جدید پژهشگران "دانشگاه استنفورد" نشان می‌دهد پرندگان هنگام برخاستن از زمین برای پرواز در آسمان از نیروی پسا استفاده می‌کنند.

نیروی پَسار یا پسا (ِDrag) نامی است که در فیزیک و دینامیک سیالات به نیروهایی که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار می‌کنند، داده می‌شود. زمانی که جسمی درون سیال حرکت می‌کند برهم کنشی بین جسم و سیال رخ می‌دهد. تنش برشی به علت اثرات گرانروی و تنش‌های عمودی به علت فشار بر جسم وارد می‌شوند. به برآیند این نیروها در جهت سرعت جریان بالاسری نیروی پسار و عمود بر جهت سرعت جریان بالاسری نیروی برآر یا برا گفته می‌شود.

اخیرا محققان دانشگاه استنفورد پنج طوطی مجهز به حسگر را در یک اتاق قرار دادند و پرواز آنها را مورد بررسی قرار دادند و مدت پرواز آنها را اندازه گیری کردند و دریافتند که پرندگان از وزن بدن خود برای کمک به برخاستن استفاده می‌کنند و برای کند کردن سرعت از نیروی برا استفاده می‌کنند. هر سیالی که از سطح جسمی عبور کند بر آن نیرو وارد می‌کند. نیروی بَرآر یا بَرا (lift) مولفه‌ای از این نیرو است که در جهت عمود به جهت حرکت سیال وارد می‌شود.

طی این مطالعه پژوهشگران مجبور بودند هر دو نیروهای افقی و عمودی را هنگام پرواز پرنده‌ها اندازه گیری کنند. برای انجام این کار ، آنها پنل‌های حسگری را در اطراف اتاق مذکور قرار دادند تا بتوانند مسیرهای پرواز پرندگان را نیز مورد بررسی قرار دهند. هر پنل دارای سه حسگر بود. همچنین حسگرها بر روی دو چوب قرار داده شده بودند که پرندگان برای برخاستن و فرود از آن استفاده می‌شدند.

آنها همچنین به اتاق پرواز پنجره اضافه کردند تا بتوانند حرکات بال پرندگان را فیلمبرداری کنند. پژوهشگران از پنج دوربین پیشرفته استفاده کردند. این دوربین‌ها می‌توانستند 1000 فریم در ثانیه را ثبت کنند. پژوهشگران این مطالعه داده‌ها در مورد حرکت اندازه گیری شده از تصاویر را با اندازه‌گیری‌های ثبت شده توسط حسگرها ترکیب کردند و دریافتند هنگام برخاست از نیروی پسا استفاده می‌کنند.

"دیوید لنتیک"(David Lentink) یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: چنین مطالعه‌ای پیشتر انجام نشده است. فناوری اندازه گیری که طی این مطالعه از آن استفاده کردیم بسیار مهم و ارزشمند است. برای ما غیرممکن بود که بتوانیم پرندگان را به گونه‌ای اموزش دهیم که ما به آنها بگوییم چگونه پرواز کنند اما توانستیم.

این کار سبب شد تا پژوهشگران به راحتی بتوانند طوطی‌ها را آموزش دهند به طوریکه پرندگان را مجبور ساختند پس از 80 سانتی متر پرواز به آنها یک دانه ارزن خواهند داد. محققان دریافتند که پرندگان هنگام برخاست، بال‌های خود را در حالت شیب خم می‌کنند و نیروی برا را به سمت جلو هدایت می‌کنند و نیروی پسا را نیز به طرف بالا می‌رانند تا وزن آنها را تحمل کند.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Nature Communications" منتشر شد.