Ученые Стэндфордского университета разработали сверхчувствительный прибор, позволяющий взвешивать птицу в полете. Об этом сообщает научное издание Royal Society journal Interface.
Выступая на конференции, посвященной обсуждению работы, профессор Дэвида Лентинка смогла объяснить эксперимент с грузовиком и голубями в кузове с точки зрения науки. Во время движения крыльев в полете, давление воздуха почти в два раза превышает собственный вес птицы. Взвесить птицу электронными, напольными или торговыми весами, обслуживание которых можно заказать на сайте spb90.ru, невозможно – она постоянно совершает движения крыльями и меняет свой вес.
Для того чтобы взвесить птицу в полете нужны особые, сверхбыстрые весы. Устройство, предложенное стэндфордскими учеными, представляет собой ящик большого объема, в верхней и нижней плоскости которого расположены сверхчувствительные датчики давления. Датчики способны фиксировать изменение давления 100 раз в секунду.
Повышение чувствительности датчиков и увеличение дискретизации измерений позволило фиксировать мельчайшие изменения в движении воздуха. Так, ученым пришлось отключить систему вентиляции и кондиционирования, чтоб работа систем не влияла на измерения. Внутрь камеры помещали попугаев Forpus Coelestis и камеры видеосъемки. Измерения проводились в сопоставлении работы видеокамер, фиксирующих взмахи крыльев попугая, и изменения показателей датчиков давления.
Оказалось, что при движении крыльев вниз (птица отталкивается от воздуха и набирает высоту) давление воздуха под крыльями было в два раза больше собственного веса птицы. При движении крыльев птицы вверх, птица, на какой-то момент, становилась невесомой. Данное наблюдение полностью совпадает с морфологией пернатых: мышца, опускающая крыло, действительно в несколько раз мощнее поднимающей.
Таким образом, в эксперименте про голубей и грузовик есть несколько ответов. Если бы в кузове находилась одна птица – стрелка весов совершала бы движения в моменты взмаха крыльев пернатого. А если в кузове много птиц, количество взмахов вверх и вниз примерно равно, то стрелка – как и общий вес грузовика – относительно стабильны.
Ученые считают, что их прибор найдет свое применение в военной промышленности, для измерения аэродинамики дронов. Уже сейчас датчики давления устанавливаются на небольшие летательные устройства, и их показания вносят погрешность в расчеты и оказывают влияние на характеристики полета.
