VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Một chiếc lông đuôi chim ruồi có thể tự rung trong luồng khí

Âm trong một cú lao của chim ruồi có thể khác tiếng vù đều lúc nó lơ lửng.

Nghiên cứu về lông chim ruồi cho thấy rung đàn hồi–khí động có thể tạo âm. Lực khí phụ thuộc chuyển động và hình dạng của lông, tạo vòng trao đổi năng lượng giữa dòng và kết cấu. Khi điều kiện phù hợp, một phần tử đàn hồi được duy trì dao động mà không cần cơ trực tiếp kéo ở đúng mỗi chu kỳ.

Độ cứng, khối lượng và hình học cùng quyết định đáp ứng. Cơ chế này khác việc chỉ đếm cánh đập hoặc gán mọi âm bay cho xoáy khí tách đều.

Bài nói về các lông và loài đã được nghiên cứu. Không thử bằng cách nhổ lông, dùng quạt mạnh hoặc can thiệp chim; phần đàn hồi–khí động là mở rộng.

Một luồng khí tương đối đều vẫn có thể duy trì dao động nếu lực phản hồi phụ thuộc chuyển động của phần tử theo cách thích hợp. Năng lượng mỗi chu kỳ lấy từ luồng khí; phần tử đàn hồi quyết định một phần nhịp và dạng đáp ứng. Điều ấy khác một lực ngoài đã được đặt sẵn để kéo đúng từng nhịp. Không nên gọi mọi rung trong gió là cùng một cơ chế: hình học, mode và quan hệ giữa lực với chuyển động cần được xác định riêng.

*Một lông đàn hồi trong luồng khí với hai dạng biến dạng. Năng lượng dòng có thể duy trì rung; hình không coi các nét đứt là đường xoáy khí hoặc dữ liệu chuyển động thật.*

Kiến thức liên hệ: Dao động, cộng hưởng và tự duy trì; cơ sinh học là mở rộng.

Học tiếp: Dao động cưỡng bức có tần số ổn định bằng gì.

Tư liệu đối chiếu

- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21903810/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23737562/