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VÔO DOS ANIMAIS
Um animal planador, como um animal pára-quedista, se desloca no ar, em movimento
descendente, sem realizar trabalho. A trajetória de um planador é retilínea
e forma um ângulo com a horizontal, chamado ângulo de passeio.
Existem na natureza vários exemplos de animais planadores que, como o lagarto
planador (Draco volans), da Índia, o esquilo voador (Glaucomys volans),
da América do Norte (figura abaixo), o peixe voador da família dos Exocoetidae
etc.
O lagarto voador possui asas planadores bastante eficientes, que consistem de
pele dobrada sustentada por elongações das costelas, que podem ser dobradas
ao longo do corpo quando não estão em uso, deixando livres as patas para movimentação
normal.
As asas planadoras dos mamíferos voadores é constituída por uma pele que se
estende das patas dianteiras às traseiras, denominadas patágio. Os esquilos
voadores, da família dos Sciuridae, que são roedores, e os marsupiais voadores
falangerídeos, da família dos Phalangeridae, são exemplos de animais possuidores
de patágio. Existe um outro tipo de asas planadoras, que incluem também os dedos
(ao invés de terminarem nos pulsos e tornozelos), e que se estendem até o queixo
e a cauda. Os "lêmures voadores" ou Cynocephalus volans (Dermoptera)
planam com o auxílio desse tipo asa.
Os peixes voadores possuem barbatanas peitorais expansíveis, que se transformam
em asas, com as quais conseguem planar por uma distancia razoável após saltarem
da água.
Em geral, devido à forma não radialmente simétrica dos animais, a força aerodinâmica
resultante não é paralela ao fluxo de ar que por eles passa. Nesse caso, o pássaro
esta planando segundo um ângulo em relação à horizontal. A força aerodinâmica
resultante é composta pela força de arrastamento, paralela ao fluxo de ar, e
pela força de sustentação, perpendicular ao fluxo de ar.
A força de arrastamento tem o mesmo significado que no pára-quedismo. A força
de sustentação é produzida pela diferença entre as pressões do ar que agem nas
partes inferior e superior do planador. A pressão na parte superior é menor
porque a velocidade com que as moléculas do ar passam por ela é maior, resultando
em uma força de interação menor entre as moléculas e o animal voador.
Como se pode ver, a existência de uma força é essencial para que um animal possa
planar. Ela depende, basicamente, das dimensões e formato das asas e do corpo
do planador, assim como da relação entre as dimensões da asa e do corpo, do
peso do próprio animal, alem da densidade, da viscosidade e da velocidade do
ar. Um formato que aumenta a força de sustentação e diminui a força de arrastamento
é o de um aerofólio, juntamente com as velocidades de dois elementos de volume
do ar situados, respectivamente, nas partes superior e inferior do mesmo. As
asas de um pássaro, por exemplo, são aerofólios perfeitos. A força não é necessariamente
perpendicular à direção de movimento em todos os pontos, mas é perpendicular
ao fluxo de ar que passa em cada ponto. Quase todas as aves possuem alguma capacidade
de planar. Entretanto, essa capacidade está fortemente relacionada com a forma
e a dimensão de suas asas. Assim, o beija-flor, cujas asas são diminutas, mal
consegue planar e pode ser classificado como um animal pára-quedista se parar
de bater suas asas, enquanto que o albatroz, dono de asas longas e estreitas,
consegue percorrer dezenas de quilômetros planando. O planeio pode ser analisado
como uma composição de dois movimentos, um horizontal e outro vertical. A velocidade
de planeio pode ser decomposta em velocidade de vôo para frente e na velocidade
com que o animal perde altura. A velocidade também é conhecida como velocidade
de queda. Se a velocidade de planeio for constante, as componentes também o
serão, já que a trajetória não é alterada. Consequentemente, pode-se determinar
o alcance horizontal e a variação de altura pelas equações de movimento. Um
pássaro sem realizar trabalho mecânico ou um planador sem motor pode atingir
alturas consideráveis - por exemplo, 2000 m - utilizando-se dos movimentos ascendentes
do ar. Esses movimentos podem ser provocados pelas existência de colinas ou
montanhas ou pelo deslocamento ascendente de massas de ar quente - as térmicas.
Os condores, por exemplo, conseguem percorrer centenas de quilômetros de distância
aproveitando somente os movimentos do ar e planando, consumindo assim uma quantidade
muito pequena de sua própria energia.