Las semillas voladoras de Yakov Perelman

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“Las plantas también recurren con frecuencia a la comodidad que les ofrece el planeador, para propagar sus semillas y frutos. Muchas semillas y frutos están provistos de mechones de pelitos (como los vilanos del diente de león, del tragopogon y del algodón), los cuales actúan de forma semejante a los paracaídas, o de unos planos sustentadores, en forma de retoños, salientes, etc. Estos planeadores vegetales pueden observarse en las coníferas, arces, olmos, abedules, carpe, tilos, en muchas umbelíferas, etc.”

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«En los días de Sol, cuando no hace viento, las corrientes verticales de aire elevan a considerable altura multitud de semillas, pero una vez que el sol se pone, éstas vuelven a caer generalmente en lugares próximos. La importancia de estos vuelos reside, en que sirven, no tanto para propagar las plantas a zonas más amplias”

Escribió en su obra “Física Recreativa” el profesor Yakov Perelman, quien muriera tempranamente durante el sitio de Leningrado en la Segunda Guerra Mundial.

Este tema, curiosamente, ha sido objeto de investigaciones desde entonces. En el año 2005, el físico argentino Fernando Minotti desveló el misterio del vuelo del abejorro, y este año, en junio, en la revista Science se publicó un artículo y una reseña relacionados con el tema planteado por Perelman en su famoso libro.

El artículo fue escrito por David Lentnik, mientras que la reseña fue escrita por Jackie Grom. En el artículo “Leading-Edge Vortices Elevate Lift of Autorotating Plant Seeds” se corrobora lo escrito por Perelman. Las semillas tienen una forma aerodinámica para poder diseminarse más allá de los límites del árbol originario.

En el trabajo se demuestra que es el vórtice generado en los bordes el responsable de producir una fuerza de sustentación muy alta, la cual permite que la semilla permanezca en el aire el tiempo suficiente como para desplazarse hasta 2 km. Los resultados fueron obtenidos en un túnel de viento usando un brazo robótico con un perfil similar al de las semillas y teniendo en cuenta un número de Reynolds de 1000 (turbulencia). Otro factor importante es el ángulo de ataque, que tiene un valor aproximado de 30º. 

caida_semilla

Estos datos se comprobaron con el vuelo de semillas en túneles de viento vertical.

 Lentnik plantea una fórmula empírica para determinar el tiempo de descenso, el cual es directametne proporcional a la raíz cuadrada del  factor descendente e inversamente proporcional a la carga del ala como se aprecia en la figura.

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