И. Степанов: Полет птиц и насекомых без формул. Часть I. Описание

Потенциальная энергия, сообщенная телом этим «пружинам», заставит молекулы двигаться вперед. Придя в движение, молекулы, обладающие определенной массой, приобретут кинетическую энергию; потенциальная энергия «пружин» превратится в кинетическую энергию молекул. Затем этот процесс повторится, молекулы первого слоя начнут толкать молекулы следующего слоя, вследствие инерции те также сопротивляются и приходят в движение только после того, как сожмутся «пружины», действующие между молекулами первого и второго слоев. Аналогичное явление (в гораздо более крупном масштабе) наблюдается, когда маневренный паровоз толкает на запасной путь состав железнодорожных вагонов. Вследствие инерции первого вагона – и в меньшей мере трения – пружины его буферов сожмутся, и только после того, как они запасут достаточную потенциальную энергию, первый вагон начнет катиться по рельсам. При этом, он сожмет пружины буферов между первым и вторым вагонами и т. д.; в результате пройдет заметное время, прежде чем покатится также и последний вагон. Теперь легко понять, почему при быстром движении тела на небольшое расстояние весь воздушный столб в целом не приходит в движение мгновенно. Ведь каждому молекулярному слою нужно время, чтобы сдвинуть с места следующий слой.

Потребуется целая секунда для того, чтобы на протяжении 344 м воздух продвинулся вдоль трубы на расстояние, пройденное поршнем. Если бы молекулы были тяжелее или молекулярные силы слабее, времени понадобилось бы больше. Расстояние в 344 м относится к температуре в 20 °С, при 0 °С оно уменьшится до 332 м (с точностью до одного метра). Такое сокращение расстояния обусловлено тем, что при охлаждении молекулы сближаются, и, если бы мы могли подсчитать число слоев молекул воздуха в столбе длиной 344 м при 20 °С, оно равнялось бы числу слоев в столбе воздуха длиной 332 м при 0 °С.

Все эти рассуждения вполне применимы и при движении тела назад. В этом случае оно не сжимает «пружины», а растягивает их до тех пор, пока ближайший к нему молекулярный слой не начнет также двигаться назад. Молекулы первого слоя, кинетическая энергия которых обусловлена этим движением, в свою очередь растянут «пружины», связывающие их со следующим слоем, и т. д. В результате, после того, как тело сдвинулось сначала вперед, а потом назад, все молекулы вернутся на свои исходные места. При этом они передадут «толчок», не получив в итоге никакого остаточного перемещения.

Все тела, находящиеся в воздушной среде, не имеют полностью гладких поверхностей. Поверхности тел, как правило, шероховаты, имеют различные выступы, наросты или впадины, а также волосяной покров, увеличивающие площадь поверхности тел и дающие возможность большего зацепления с воздухом.

При движении тела все эти шероховатости захватывают часть воздуха с собой. Молекулярное натяжение увеличивается, и часть воздуха устремляется вслед за движущимся телом. Если в этот момент резко остановить тело, то движущийся за телом поток воздуха «врежется» в тело и произведет толчок, направленный в сторону движения тела.

При исследовании растительного и животного мира, необходимо всегда помнить одну очень важную деталь. Все представители флоры и фауны, которые не обладают интеллектом, не могут сами что- либо производить по своей воле. Они в состоянии лишь пользоваться тем, что дано им от природы.

Растительный мир очень разнообразен. Почти всё лето и начало осени по воздуху летают различные семена деревьев, кустарников и трав. Некоторые семена снабжены различного рода парашютными системами.

Прежде, чем перейти к описанию полёта птиц и насекомых, есть необходимость рассказать немного о том, каким образом совершают свой полёт листья деревьев, семена клёна, одуванчика и др. растений.

Казалось бы, всё уже известно, что здесь можно рассказать нового?

И всё-таки, я попытаюсь показать кое-что, что может оказать помощь людям, заинтересованным и стремящимся познать физические причины горизонтального полёта многих семян растений, а также основы средств торможения, которыми они снабжены.

Полёт семян, это пассивный полёт, пассивное передвижение тела сверху вниз и, в некоторых случаях, даже снизу-вверх.

Но, если бы семена не обладали возможностью к горизонтальному перемещению, то они падали бы непосредственно под ветками и распространение растений по поверхности земли не происходило бы столь интенсивно, как мы это наблюдаем.