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Flächen-Vollumenrelation

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Schwimmen in der Luft

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 4 (2019) S. 48 – 49

Eine Welt in einem Sandkorn zu sehn
und einen Himmel in einer wilden Blume

William Blake (1757-1827)

Die Samen des Löwenzahns hängen nicht an flächigen Flügeln, sondern bloß an einem filigranen Faserskelett. Doch gerade das lässt sie langsam und stabil durch die Luft gleiten.

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Vogel mit Düsenantrieb

Vogel-mit-DüsenantriebGroße Vögel haben es schwer zu fliegen. Das hängt mit der Flächen-Volumenrelation zusammen. Während die Masse des Vogels wie das Volumen mit der Größe hoch drei zunimmt, wächst die Fläche, also auch die Fläche der Flügel nur mit der Größe hoch zwei. Weil aber die Gewichtskraft mit der Masse und die Auftriebskraft mit der Fläche der Flügel zunehmen, fällt es größeren Vögeln schwer, ihre eigene Masse in die Höhe zu bringen. Deswegen gibt es auch keine Vögel, die so groß sind wie Menschen und keine Menschen, die aus eigener Kraft fliegen könnten.

Vor diesem Hintergrund erscheint es merkwürdig, dass gerade große Vögel, wie etwa ein Bussard, so elegant durch die Lüfte gleiten, dass von größerer Anstrengung, die seiner Größe angemessen wäre, nichts zu spüren ist. Wir haben im nebenstehenden Schnappschuss das Geheimnis lüften können: der Vogel hat sich ein von den Menschen für seine künstlichen Flieger erfundenes Antriebsprinzip abgeguckt.

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