Eine einzige Zahl beschreibt Fortbewegung

21. Oktober 2003, 19:16
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Formel errechnet optimale Fortbewegung durch Flügelschlag oder Flossenbewegung

Oxford - Eine einzige Zahl reicht aus, um die Fortbewegung von fliegenden und schwimmenden Tieren zu beschreiben. Zu diesem Ergebnis sind die Forschungen eines Teams der Oxford University gekommen. Die so genannte Strouhal-Zahl beschreibt die Fortbewegung, die durch das Schlagen von Flügeln oder Bewegen von Flossen ermöglicht wird. Sie entspricht der Frequenz des Flügelschlages oder der Flossenbewegung multipliziert mit ihrer Amplitude und dividiert durch die Vorwärtsgeschwindigkeit. Die höchste Effektivität wird bei Werten zwischen 0,2 und 0,4 erreicht.

Graham Taylor, Robert Nudds und Adrian Thomas untersuchten, ob die Fortbewegung fliegender Tiere genauso wie die schwimmender den Gesetzen der Strouhal-Zahl folgt. Sie analysierten 42 Fledermaus-, Insekten- und Vogelarten. Es zeigte sich, dass auch bei diesen Lebewesen ein Wert zwischen 0,2 und 0,4 eine optimale Fortbewegung ermöglicht. Laut Thomas sei es absolut erstaunlich, dass dieser Wert für so verschiedene Tiere wie Motten und Wale gelte. Die Geltung dieser Regel ist laut New Scientist so allgemein, dass sie auch auf fliegende oder schwimmende Organismen Anwendung finden könnte, die von einem anderen Planeten stammen.

Zusätzlich zur Gewinnung von Informationen über die Fortbewegung bereits ausgestorbener Tierarten soll die Strouhal-Zahl auch bei der Entwicklung von Drohnen für militärische Zwecke zum Einsatz kommen. Die Ergebnisse der aktuellen in Nature veröffentlichten Studie gehen davon aus, dass ein fliegender Überwachungsroboter mit einer Flügelspanne von 15 Zentimetern und einer Schwingungsweite von zehn Zentimetern seine Flügel 30 Mal in der Sekunde schlagen sollte. (pte)

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