Page 3 - מגזין הטכניון | חורף 2013
Basic HTML Version
3
מהטבע
ללמוד
חתול
כמו
באוויר
שמיניות
חקר חדש מסביר את מנגנון "ההיפוך
האווירי" שמאפשר לכנימת העלה ליפול על
Current
רגליה. המחקר, שפורסם בכתב העת
, נערך על ידי ד"ר משה גיש ופרופסור
Biology
משה ענבר מהחוג לביולוגיה אבולוציונית וסביבתית
באוניברסיטת חיפה וד"ר גל ריבק ופרופסור מחקר
דניאל ויס מהטכניון (הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה
וחלל והתוכנית למערכות אוטונומיות).
כנימות עלה הן חרקים קטנים החיים במושבות
על גבי עלים של צמחים פונדקאים. כשהכנימה
מבחינה בסכנה, היא מפילה את עצמה מהעלה.
מאחר שנפילה לקרקע אינה אופציה טובה - שכן על
הקרקע חשופה הכנימה לסכנות - מוטב לה ליפול
על אחד מעלי הצמח, ולהיתפס בו באמצעות כריות
ההדבקה הנמצאות בקצות רגליה. לשם כך היא
חייבת ליפול על צדה הגחוני (התחתון).
בחלק הניסויי של המחקר גילו החוקרים שכאשר
הכנימה נוטשת את העלה היא מבצעת - בדומה
לחתולים - תמרון התהפכות באוויר, וכך נופלת
(במרבית המקרים) על הצד הגחוני. במחקר נמצא
שבקפיצה מגובה 02 סנטימטרים נופלות הכנימות
על הצד הגחוני ב-%59 מהמקרים. שיעור-הצלחה
זה פוחת מעט כאשר הנפילה מתרחשת מגובה
נמוך יותר.
כדי לתעד את הנפילה ולנתח את מנגנון ההיפוך
צולמו הכנימות במצלמות וידאו מהירות במיוחד -
יותר מאלף תמונות בשנייה. מן הצילומים עולה כי
בתחילת הנפילה מזיזה הכנימה את רגליה האחוריות
כלפי מעלה ואחורה (ביחס לגוף) ומטה את מחושיה
הארוכים קדימה. החוקרים ניסחו מודל מתמטי
המבוסס על התנגדות האוויר, ומודל זה מראה כי
בתנוחה האמורה מסובבים הכוחות האווירודינמיים
את הכנימה עד להשגת יציבות אווירודינמית. מאחר
שהכנימה היא יצור זעיר, פועלים עליה בנפילתה
כוחות אווירודינמיים משמעותיים, וההיפוך הנדרש
מושלם תוך פחות משתי עשיריות השנייה.
לאחר ההיפוך ממשיכה הכנימה ליפול כשגחון
והרגליים פונים לכיוון הקרקע. זהו מין מנגנון של
"נחום-תקום" אווירודינמי, המתקן כל סטייה מהמצב
היציב בלי שהכנימה תצטרך לעשות דבר.
שערכו לפני
במחקר
כשנתיים בדקו ד"ר ריבק ופרופסור
ויס את מנגנון הקפיצה של הנתוזיות
) - משפחה ייחודית
click beetles
(
של חיפושיות, המנתרות באוויר
ממצב שכיבה. מנגנון זה מאפשר
להן לחמוק מטורפים פוטנציאליים,
או פשוט להתהפך במקרה שהן
"תקועות" על גבן. הנתוזית קופצת
לגובה של כ-03 ס"מ, ושולטת
במהירות הקפיצה אך לא בזווית
השיגור, העומדת על כ-08 מעלות.
למנגנון הקפיצה יישומים אפשריים
בתחום התנועה של רובוטים זעירים.
מחקר חדש מסביר את מנגנון ההיפוך האווירי,
המנחית את כנימת העלה על רגליה
מ
פייה בקטעי הווידיאו:
