動物也懂物理學(xué)

如果一只動物在覓食過程中，不小心從樹頂上掉了下來，它們當(dāng)然不會知道這是地球引力在作崇。不過，理論的不足，并不意味著這些動物不會利用艱深的物理規(guī)律來實(shí)踐。當(dāng)我們掌握了一些物理知識后，就可以理解一些讓人類覺得不可思議的動物“神技”和生活習(xí)性。

在20世紀(jì)早期，有學(xué)者用傳統(tǒng)空氣動力學(xué)定律證明了大黃蜂是不可能飛行的，因?yàn)樗鼈兩眢w過于肥胖，而翅膀又太小，不足以產(chǎn)生超過大黃蜂身體重量的推力。事實(shí)是，大黃蜂不僅可以正常飛行，而且研究發(fā)現(xiàn)，有的黃蜂飛行的高度可以比珠穆朗瑪峰還要高。那么，這些學(xué)者錯在哪里呢？

原來，他們采用的模型過于簡單，他們假設(shè)黃蜂不扇動翅膀，像飛機(jī)機(jī)翼一樣僵硬，而且忽略了大黃蜂翅尖的運(yùn)動軌跡。

比起其他昆蟲，為了產(chǎn)生升力，大黃蜂扇動翅膀頻率會更高，達(dá)到每秒150次。除此之外，大黃蜂的翅尖的軌跡并非是單純的上下運(yùn)動，而是呈現(xiàn)一個“8”字型或者“q”型的運(yùn)動軌跡，當(dāng)大黃蜂向下拍動翅膀時，這種運(yùn)動軌跡將在翅膀的前緣產(chǎn)生一個被稱為前緣渦的空氣漩渦。這個渦的存在，導(dǎo)致黃蜂翅膀上方產(chǎn)生一個低壓區(qū)域，類似于小型旋風(fēng)，從而使得黃蜂獲得向上的升力。

（摘自《探索發(fā)現(xiàn)》2018年4月刊）