Warum haben Federn eine geringe Klemmegeschwindigkeit?

Die terminale Geschwindigkeit ist die maximale Geschwindigkeit, die ein Objekt aufgrund des Widerstands der Flüssigkeit durch eine Flüssigkeit (z. B. Luft) erreichen kann. Die terminale Geschwindigkeit eines Objekts hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich seiner Form, Dichte und Querschnittsfläche.

Federn haben eine einzigartige Struktur, die zu ihrer geringen Endgeschwindigkeit beiträgt. Sie bestehen aus einer zentralen Schacht mit vielen Barbs, die sich daraus verzweigen. Diese Widerhaken werden weiter in Barbules unterteilt, die eine flauschige dreidimensionale Struktur erzeugen. Wenn eine Feder fällt, erzeugt die Luft, die zwischen den Widerhaken und Barbules eingeschlossen ist, ein Kissen, das sich ihrer Abwärtsbewegung widersetzt. Diese Struktur erhöht den Luftwiderstandskoeffizienten der Feder effektiv und ermöglicht es, eine niedrigere Klemmengeschwindigkeit im Vergleich zu einem glatten, festen Objekt derselben Größe und Dichte zu erreichen.

Für Vögel ist eine niedrige Klemmegeschwindigkeit vorteilhaft, da sie ihre Abstammung während des Gleitens und Landung kontrollieren können. Dieses Kontrollniveau hilft Vögeln bei der sicheren und genauen Landung auf Bäumen und anderen Oberflächen. Es hilft auch beim Manövrieren in verschiedenen Umgebungen und beim effizienten Fliegen, wodurch Energie während langer Flüge sparbar ist.

Darüber hinaus verwenden einige Vögel Federn mit reduzierten Barbules, um spezielle Federn für bestimmte Zwecke wie schnelle Flüge oder Displays zu erstellen.