Close Menu
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın

Güncel Kalın

Fizik dünyasındaki en son gelişmeleri, bilimsel analizleri ve teknoloji haberlerini kaçırmamak için e-bültenimize abone olun.

Facebook X (Twitter) Instagram
Gündem
  • Kuark-Gluon Plazması Sadece Ağır Çekirdeklerle Sınırlı Değil
  • ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı
  • Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?
  • Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği
  • Hem Dayanıklı Hem Yeniden Şekillenebilir Yeni Malzemeler
  • Küçük Kuantum Sistemleri Büyük Klasik Ağları Geride Bırakıyor
  • Kozmik Volkan Patlaması: 100 Milyon Yıl Sonra Uyanan Kara Delik
  • Kuantum Damlacıkları Gözlemlendi
Facebook X (Twitter) Instagram
FizikHaberFizikHaber
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın
FizikHaberFizikHaber
» Anasayfa » FizikHaber Güncel Haberler » BİLİM » Biyoloji » Kelebeklerin Uçma Yeteneğine Bakış

Kelebeklerin Uçma Yeteneğine Bakış

Hasan OnganHasan Ongan14/09/2023 Biyoloji
Facebook Twitter Pinterest LinkedIn WhatsApp Reddit Tumblr Email
Kelebeğin Uçma Yeteneğine Bakış
Kelebeğin Uçma Yeteneğine Bakış - Ağırlığına (W) karşı koyan kaldırma (L) ve sürüklemesine (D) karşı koyan itme (T) kuvvetleri bir kral kelebeği tarafından deneyimlenir. (A) Bir kanadın mikroskobik görüntüsü, kanat damarlarına (siyah) dik sıralar oluşturan ve her biri yaklaşık 0,1 mm uzunluğunda olan farklı pulları ortaya koymaktadır. (b) Pulların uçları yukarı doğru kıvrıldıkça kanat yüzeyinde mikro boşluklar oluşur. Hava akımı boşluklara enlemesine yönlendirildiğinde (kırmızı ok) deri sürtünmesi azalır. (Görseller N. Slegers ve meslektaşlarından uyarlanmıştır, Bioinsp. Biomim. 12, 016013, 2017) DWIGHT SIPLER/CC BY 2.0/FLICKR
Paylaş
Facebook Twitter LinkedIn Pinterest Email

Hükümdar kelebekleri kış uykusuna yatmak için kuzey ABD veya Kanada’dan orta Meksika’ya yaklaşık 4000 km göç ederler ki bu, kendi türlerindeki diğer hiçbir türle kıyaslanamayacak bir göç şeklidir. Böylesine uzun bir yolculuk ilk başta tuhaf görünür: Kelebekler vücutlarına oranla kısa, geniş ve büyük kanatlara sahip tek uçan canlılardır. Ancak, uygun rüzgâr akımlarını yakalamak için yeterince yüksekte uçmaktan daha fazlası bu başarıya katkıda bulunmuş olabilir.

Yunanca “pullu kanat” anlamına gelen Lepidoptera, kelebekler ve güveler için kullanılan bilimsel sınıflandırmadır. Kelebeklerin kanatları, her iki tarafını da kaplayan bir milyondan fazla mikroskobik pul içerebilir. Pulların şekli değişiklik gösterse de normalde 0,1 mm kalınlığa sahiptirler. Pullar böcekleri kuru tutmanın yanı sıra, onlara yırtıcılardan kaçınma, sıcaklığı kontrol etme ve çiftleşme çekiciliğine yardımcı olan ayırt edici renk desenini de verir. Ek olarak, mikro geometrisi deri sürtünme sürtünmesini %45’e kadar azaltabilir.

Böcek kanat tasarımları büyük ölçüde değişiklik gösterir ve boyut, uçuş verimliliğinde önemli bir role sahiptir. Sinekler (200 Hz) gibi daha küçük kanatlı böcekler daha yüksek kanat çırpma frekansları kullanırken, hükümdarlar (10 Hz) gibi daha büyük böcekler daha düşük frekanslar kullanır. Hükümdarlar da dahil olmak üzere kelebeklerin çoğu yerden sadece birkaç metre yükseklikte uçar, ancak göç sırasında hükümdarların 1 km’den fazla yüksekliğe çıktıkları ve buradan rüzgar akımlarında kilometrelerce süzüldükleri görülmüştür. Yere yakın seyrederken ve kanatlarını çırparken 5 m/s’ye kadar uçabilirler, bu da dünyanın en hızlı adamı Usain Bolt’un hızının yaklaşık yarısıdır.

Araştırmacılar 2017 yılında gerçekleştirdiğimiz bir projenin parçası olarak, kral kelebeklerinin kanat çırpma hareketlerini ve yörüngelerini önce pulları açıkken sonra da pulları kapalıyken inceledi. Öncelikle deney, bir böceğin uçmak için pullara ihtiyacı olduğu fikrini çürüttü. Daha da önemlisi, kuş tüylerine benzer şekilde kanada tutturulan pullar nazikçe çıkarıldıktan sonra bir kelebeğin ağırlığı ortalama olarak yalnızca %9,5 oranında azaldı.

Bununla birlikte, 11 örnek ve 200’den fazla uçuşu içeren bir çalışmada, pulların çıkarılması bir hükümdarın ortalama tırmanma verimliliğini ortalama %32 oranında azaltmıştır. Pullar, kanadın aerodinamiğini geliştiren küçük odacıklar oluşturan özel ve faydalı bir tasarıma sahiptir.

Kelebeklerin Uçuş Aerodinamiği

Şekilde, kanat çırpma uçuşu sırasında bir kelebeğe etki eden dört temel kuvveti göstermektedir: kaldırma (L), karşı ağırlık (W), itme (T) ve sürükleme (D). Kanatlar bunlardan üçünü üretir: kaldırma, itme ve sürükleme. Böceğin tırmanabilmesi için kaldırma ve itme gücünün, ağırlığından ve sürükleme gücünden daha fazla olması gerekir. Ayrıca, kanatlarla temas halindeki hava kanatlara basınç ve kesme gerilimi uygular, bu da kanatların net kaldırma, itme ve sürükleme alması için tek yöntemdir.

Böcek uçarken her bir kanadın üzerinden geçen hava tarafından bir ön-kenar girdabı oluşturulur. Dönen akış tarafından girdabın içinde düşük basınç oluşturulur ve kanat boyunca ortaya çıkan basınç farkı hem kaldırma hem de itme kuvveti üretir. Kayma gerilimi sürüklenmenin ana nedenidir.

Kelebeklerin farklı uçuş şekilleri 2020 yılında Christoffer Johansson ve Per Henningsson tarafından ağır çekim kameralar ve akış ölçümleri kullanılarak tespit edildi. Esnek kanatların birbirine kenetlendiği ve aralarındaki sıkışmış havayı sıkıştırdığı yukarı strokun sonunun, itiş gücünün en çok üretildiği zaman olduğunu keşfettiler. Üç boyutlu, karmaşık ve düzensiz hava akışının hepsi mümkündür. Planör uçuşunda, kanat üzerinde hareket eden viskoz havanın neden olduğu deri sürtünmesi veya kesme gerilimi, toplam sürükleme kuvvetinin neredeyse yarısını oluşturur. İndüklenmiş sürükleme olarak da bilinen wake vortekslerde geride kalan enerji de bir diğer önemli faktördür.

Hükümdarların süzülme oranının ihtiyatlı bir tahminle 4:1 olduğu tahmin edilmektedir. Süzülme uçuşu sırasındaki deri sürtünmesi, en hafif tabirle, kaldırmanın %10’unu veya daha azını oluşturabilir. Kelebekler, en azından süzülme oranı yaklaşık 17:1 olan bir Boeing 747 ile kıyaslandığında, düşük en-boy oranlı kanatları nedeniyle verimsiz uçarlar. Eğer deri sürtünmesini azaltmanın bir yolu olsaydı, hükümdarlar hafif gövdeleri ve büyük kanatlarıyla havada çok daha az dirençle manevra yapabilirlerdi.

Kelebeklerin Hava ile Sürtünmesi

Bir kelebeğin kanadındaki deri sürtünmesine neden olan şey, kanat ve çevresindeki hava arasında bir hız farkına sahip pürüzsüz viskoz akış bölgesi olan laminer bir sınır tabakasının gelişmesidir. Akışkanlar mekaniğinde kaymama koşulu olarak adlandırılan durum, kanat boyunca hava hızının kanat yüzeyi ile çakışması gerektiğini belirtir. Ancak ölçekle oluşturulmuş mikro boşlukların varlığı, havanın kanat yüzeyiyle nasıl etkileşime girdiğini değiştirir.

Ölçeklerin altındaki boşluklarda Reynolds sayısı (atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlere oranı), ölçeklerin küçük boyutu ve üzerlerindeki viskoz hava akışı nedeniyle 10’dan azdır. Düşük Reynolds sayısı nedeniyle akış sabit ve düzenlidir. Reynolds sayısı yükselirse, akış kararsız hale gelmeye başlayacaktır. Grubum, havayı yüksek viskoziteli mineral yağla ve terazileri de terazilerin boyutunu üç katına çıkaran fabrikasyon plakalarla değiştirerek, laboratuvarda bu düşük Reynolds sayılı akışı yeniden yaratmayı başardı. 22° ve 45° arasındaki boşluk duvarı açılarını kullanarak, ölçek yüzeyinin biyolojik esinli modellerini araştırıldı.

Sıvı pul sıralarına enlemesine pulların boşlukları üzerinden akarken küçük girdaplar yakalanır. Bu küçük hava tekerlekleri dış akıştan bağımsızdır ve neredeyse kanat yüzeyi ile birleşir. Bu gerçekleştiğinde, dış akış yüzey üzerinden atlama potansiyeline sahip olur ve kaymazlık gerekliliğini kısmen geçersiz kılar. Laboratuvar sonuçları, uçuş sırasında bir kelebeğin pullarının karşılaştığı düşük Reynolds sayılı akış için, pürüzsüz bir yüzeye kıyasla deri sürtünme sürüklemesinde en az %26 ve %45’e varan bir azalma olduğunu göstermiştir.

En son bulgularımıza göre, boşluk Reynolds sayısı 10’dan önemli ölçüde yüksek olduğunda (80 veya daha fazla), küçük girdaptaki akış düzensizleştiği ve üzerindeki dış akışla birleştiği için olumlu etki ortadan kalkmaktadır. Bu nedenle, bir kelebeğin kanatlarındaki küçük ölçekler, böceğin tipik uçuş hızlarını mükemmel bir şekilde karşılar. Eğer pullar önemli ölçüde daha büyük olsaydı, daha büyük bir boşluk Reynolds sayısı üretecek ve uçuş verimliliğini artıran akış kontrol mekanizmasını kaybedecekti.

Kaynak: Physics Today

Paylaş. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Telegram Email
Hasan Ongan
Hasan Ongan
  • Website

1968 İstanbul doğumlu olan Hasan ONGAN ilk, orta ve lise eğitimini İzmir-Karşıyaka’da tamamladı. 1993 yılında ODTÜ Fizik Bölümü ve 2013 yılında Anadolu Üniversitesi İktisat Fakültesi İktisat bölümünden mezun oldu. Uzun yıllar özel sektörde Planlama ve Arge Departmanlarında çalıştı. Özel sektördeki en son görevi Planlama Baş Mühendisliği olan Hasan Ongan aynı zamanda Fizik ve Matematik dersleri vermeye devam etti. Özel sektörden 2009 yılında ayrıldıktan sonra çeşitli okul ve dershanelerde görev yaptı. 2012 Kasım ayından itibaren kendisine ait eğitim amaçlı web sitesini kurdu. Bu site aracılığıyla, konu anlatımlarını, soruları ve çözümlerini, öğrencilerle paylaşmaktadır. Özel ilgi alanları Üniversiteden beri devam etmekte olan Astronomi ve Astrofizik’tir. Üniversitede Amatör Astronomi Topluluğu Yönetim Kurulu Başkanlığı görevini de yürütmüştür. 2023'ün Kasım ayında OPS Journal adında hakemli ve akademik bir dergi de kurmuş, OPSCON konferansları düzenlemeye başlamıştır.

Bunlar da İlginizi Çekebilir

Kuark-Gluon Plazması Sadece Ağır Çekirdeklerle Sınırlı Değil

22/04/2026Yazar: Hasan Ongan

ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı

20/04/2026Yazar: Dilara Sipahi

Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?

18/04/2026Yazar: Dilara Sipahi
Yazarlar
  • 1 Ahmet Berkay UZ
    • Dört Ayaklı Robot Merdivene Tırmanıyor
  • 1 Asiye Sevinç
    • Etki-Tepki Dengesi Sarsılıyor mu?
  • 1 Atalay Bozdoğan
    • Malzeme Keşfinde Yapay Zeka: Foundation Modellerin Devrimi
  • Berril Kara Berril Kara
    • Evrenin İlk Yıldızları: Yeni Bulgular Kozmik Tarihi Yeniden Yazıyor
  • 1 Çağan Arda Başak
    • Yapay Zeka Plazmanın Sırrını Çözdü: Maddenin Dördüncü Halinde Neler Oluyor?
  • Çağrı Ceylan Çağrı Ceylan
    • Ortam Basıncında Yüksek Sıcaklık Süperiletkenlik Rekoru Kırıldı
  • 1 canozen
    • Bir Akıllı Saati Akıllı Telefona Bağlamaya Gerek Olmadan Kullanmak Mümkün Mü?
  • 1 Çınar Güleryüz
    • Pervitin Nedir?
  • Dilara Sipahi Dilara Sipahi
    • ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı
  • 1 Ejder Aysun
    • 3 Cisim Problemi Sandığımız Kadar Kaotik Değil mi?
  • Elif Gül Türkmen Elif Gül Türkmen
    • Genel Görelilik Penceresinden ‘Tatooine’ Çıkmazı
  • 1 Emir Kantar
    • Küçük Kuantum Sistemleri Büyük Klasik Ağları Geride Bırakıyor
  • Emrecan Doğu Emrecan Doğu
    • Dr. Burcu Ayşen Ürgen ile Bilişsel Hesaplamalı Nörobilim
  • 1 Ennur SAYGI
    • Nükleer Reaktörlerin Gizemi Antinötrinolar ile Çözülüyor
  • Erdem Gözay Erdem Gözay
    • 2025 Nobel Fizik Ödülünü Kazanan İsim
  • 1 Mithat Erdem Doğan
    • Fizikçiler Termodinamiği Kuantum Çağı İçin Yeniden Yazdı: Isı ve İş Sınırı Netleşti
  • 1 Fatma Nida Ocak
    • Daha akıllı, daha çevreci optik kablosuz iletişim için kuantum ilkelerinden yararlanma
  • Hasan Ongan Hasan Ongan
    • Kuark-Gluon Plazması Sadece Ağır Çekirdeklerle Sınırlı Değil
  • Yusuf Havvat Yusuf Havvat
    • Nötrinosuz Çift Beta Bozunması Ölçümlerinde Gürültü Azaltma Yaklaşımları
  • 1 incicakir
    • Binalarda 3 Boyutlu Cam Tuğlalar
  • 1 muhammedkagany
    • Türbin Motorlarında Enerji Verimliliği ve Performans
  • 1 Selin Karavul
    • Kurşun Kalemle Elektron Kaynağı
  • 1 Semih Sümer
    • Yapay Zekaya Yaratıcılığı Öğretmek Mümkün mü?
  • 1 Yaren Doruk
    • Erken Evren’de Kuark-Gluon Plazması
Bizi Takip Edin
  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • YouTube
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • WhatsApp
Çok Okunanlar

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan

Tanışma soruları: Karşınızdaki kişiyi tanımak için sorulacak sorular

21/02/2024Yazar: Hasan Ongan

2025 Nobel Fizik Ödülünü Kazanan İsim

07/10/2025Yazar: Erdem Gözay

Monofaze ve Trifaze Nedir? Aralarında Ne Fark Vardır?

13/04/2022Yazar: Hasan Ongan
Fizik Haber

HASON Yayıncılık
Adres: Adalet Mah Anadolu Cad.
Megapol Tower 41/81
Bayraklı / İzmir – Turkiye
UETS:   15623-26967-42627
Whatsapp:   +90 533 335 46 58
E-mail: fizikhaber@gmail.com

Facebook X (Twitter) Instagram Pinterest YouTube WhatsApp
Editörün Seçtikleri

Bilim İnsanları Bir İlke İmza Atarak Atomlarla Yakalamaca Oynadı

23/03/2023

Nötron Saçılması ve Skyrmion Spin Durumları

11/11/2023

Bal Arıları Sosyal Mesafeyi Koruyor

30/10/2021
Bu Ay Öne Çıkanlar

Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği

18/04/2026Yazar: Hasan Ongan

Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?

18/04/2026Yazar: Dilara Sipahi

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan
© 2026 Fizik Haber. Tüm Hakları Saklıdır.
  • Home
  • Buy Now

Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.