Номер 19.39, страница 68 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

19.39 [Д. 82] Для чего хищная птица, камнем падающая с неба, у самой земли расправляет крылья?

Решение

Когда хищная птица (например, сокол-сапсан) атакует, она пикирует с большой высоты, складывая крылья, чтобы минимизировать сопротивление воздуха. Это позволяет ей развить очень высокую скорость, часто превышающую 300 км/ч. Такое движение называется «падением камнем».

У самой земли птица резко расправляет крылья. Это действие преследует несколько ключевых целей, основанных на законах аэродинамики:

1. Резкое торможение. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$) сильно зависит от площади поперечного сечения тела ($S$) и квадрата скорости ($v$). Она описывается формулой $F_{сопр} = \frac{1}{2} C \rho S v^2$, где $C$ — коэффициент лобового сопротивления, а $\rho$ — плотность воздуха. Расправляя крылья, птица многократно увеличивает свою площадь $S$. Это приводит к скачкообразному росту силы сопротивления воздуха, которая направлена против движения (вверх). Эта сила становится значительно больше силы тяжести, создавая мощное отрицательное ускорение, то есть торможение.

2. Предотвращение столкновения. Без этого торможения птица на огромной скорости врезалась бы в землю и погибла. Расправленные крылья действуют как воздушный тормоз или парашют, позволяя безопасно погасить скорость перед контактом с землей или добычей.

3. Маневрирование и точный захват. Резкое замедление позволяет птице совершить финальный, точный маневр для захвата добычи. На сверхвысокой скорости точное прицеливание и захват были бы невозможны. Торможение дает птице контроль над последними метрами полета.

Таким образом, расправление крыльев — это жизненно важный механизм для эффективного и безопасного завершения атаки с пикирования.

Ответ:

Хищная птица расправляет крылья у самой земли для того, чтобы резко увеличить силу сопротивления воздуха. Это позволяет ей быстро затормозить, избежать столкновения с землей и совершить точный маневр для захвата добычи.