De grote Marion Alteri, onze lokale paardenrennenexpert (zie haar blog: Marizy Doats), brengt ons dit vraag van de week. Wat is de gemiddelde luchtsnelheid van een beladen zwaluw? Hierop zeg ik: Ha-ha. Heel grappig.

Als je de grap niet begrijpt, is het een verwijzing naar de film Monty Python’s: The Holy Grail. Ze moeten een brug oversteken om hun zoektocht voort te zetten, maar om dit te doen, moeten ze de bovenstaande vraag beantwoorden. Als je het nog niet hebt gezien, klik dan hier om de clip uit de film te zien. Ik raad ook de volledig niet-gerelateerde sketch Monty Python’s Flying Circus – Frontiers in Medicine aan … het is mijn favoriet.

Nu, zoals je hebt gezien in de film (of in de clip die ik hierboven heb gelinkt), zou ik terug kunnen schieten met: “Wat bedoel je, een Afrikaanse of Europese zwaluw?” en noem het een dag, maar ik ga de hoofdweg nemen. Hopelijk brengt mijn antwoord ons allemaal over de brug … ook al is het op een minder dan grappige manier.
Dit was zeker een lastige vraag om te zeggen Er is veel natuurkunde bij betrokken die ik naar die stoffige uithoeken in mijn hoofd heb geduwd. Om nog maar te zwijgen van het feit dat je een beetje moet weten over zwaluwen.

Laat het aan Marion over om me zo hard te laten nadenken …

Laten we beginnen met wat een onbeladen zwaluw is. Het simpele antwoord, het is een vogel. Het ingewikkelder antwoord is dat het een vogel is met 74 verschillende soorten zwaluwen. Sommige zijn te vinden in Afrika, andere in Europa.

Wat is luchtsnelheid? Het is de relatieve snelheid tussen een object, in dit geval de zwaluw, en de lucht.

Om de luchtsnelheid te berekenen, moet je het verschil nemen tussen grondsnelheid en de windsnelheid. De grondsnelheid is de snelheid waarmee een object beweegt ten opzichte van een bepaald referentiepunt op de grond. Windsnelheid is de snelheid waarmee de lucht zich beweegt. latief naar een referentiepunt op de grond.

Als er een geval was waarin een dag absoluut geen wind had, is de grondsnelheid gelijk aan de windsnelheid. Het is natuurlijk zeer onwaarschijnlijk dat dit ooit zal gebeuren.

Deze definitie is het beste van toepassing op vliegtuigen. Bij het omgaan met dieren is het een beetje anders. Om de vliegsnelheid van een vogel te vinden, moet men het Strouhalgetal berekenen. Het Strouhalgetal wordt meestal gebruikt bij de berekening van de snelheid van vissen in water. In dat geval is het de verhouding tussen de frequentie van de staartbeweging en de voorwaartse snelheid van het dier. Een man genaamd Graham K. Taylor ontdekte dat hetzelfde principe kan worden toegepast op vogels en andere dieren die kunnen vliegen.

Voor vogels is het Strouhalgetal de frequentie vermenigvuldigd met de amplitude van de vleugels gedeeld door die van het dier. snelheid door de lucht. De frequentie is het aantal keren dat de vogel zijn vleugels per seconde slaat en de amplitude is de afstand die de vleugel in één slag aflegt.

Om een geschatte luchtsnelheid te krijgen, zei Taylor het middelpunt Strouhalgetal om te keren (dat is 0,3). Dit betekent dat de luchtsnelheid ongeveer 3 keer het product is van de frequentie en de amplitude.

Er is een zeer gedetailleerde blog op style.org die alle leuke wiskundige details van het Strouhal-getal bespreekt als je geïnteresseerd bent. Hier is een link: het Strouhal-getal tijdens een cruisevlucht

Nu, in het geval van de zwaluw, is het Strouhal-getal eigenlijk lager dan het gemiddelde, dus het werkt niet helemaal van de doos. Voor alle details, zie: Schatting van de luchtsnelheid van een onbeladen zwaluw

Uiteindelijk is de conclusie dat de luchtsnelheid van een (Europese) onbeladen zwaluw ongeveer 24 mijl per uur of 11 meter per seconde is .

Maar de echte vraag gaat helemaal niet over zwaluwen. Koning Arthur in de film had twee kokosnootschalen die hij tegen elkaar sloeg om het geluid van een galopperende paard te simuleren. Niemand lijkt te weten waar hij ze vandaan heeft. De echte vraag is dus: hoe kwam de kokosnoot in het middeleeuwse Engeland? Is het mogelijk dat een zwaluw het heeft overgedragen?

Nou, ik ben nooit iemand die beweert dat iets onmogelijk is. De zwaluw zou het echter erg moeilijk hebben om zelfs de kleinste kokosnoten te dragen. Zijn kleine vleugels zouden extreem snel moeten slaan en het zou heel lang zonder pauze moeten kunnen vliegen. En als de zwaluw een zaadje zou meeslepen, zou de kokospalm waarschijnlijk niet lang overleven, omdat hij gedijt in tropisch weer.

het is veel waarschijnlijker dat kokosnoten zijn meegebracht door de
Portugezen uit India in de 16e eeuw. Een andere mogelijkheid is dat ze door de oceaan van India of mogelijk Australië naar Engeland “zweefden” en rond die tijd werden ontdekt.

Nu speelt de legende van koning Arthur zich af rond de 12e eeuw en er zijn aanwijzingen dat kokosnoten pas in de 16e eeuw naar Engeland kwamen (zoals ik net zei).

Er is dus een heel duidelijke mogelijkheid dat de hele zaak gewoon een fout is van de kant van de schrijvers van Monty Python.

Bij nader inzien, ik denk dat het precies is wat ze doen. Het is een komedie en er is een terugkerend thema in de hele film om erachter te komen waar de kokosnoten vandaan kwamen. Het hoeft niet te kloppen. Het is gewoon grappig om na te denken over … Ik weet zeker dat historische nauwkeurigheid niet precies hun zorg was …