1.- Variables utilizadas para el cálculo. B[m]: envergadura del ala

1.- Variables utilizadas para el cálculo.
B[m]: envergadura del ala.
Swing[m2]: superficie del ala.
m [Kg]: masa total del pájaro. m=mempty+mcropó m=mframe+mfat+mmusc.
Ra: relación de aspecto. Ra = B2/Swing. Puede asumirse constante para cada especie y
utilizarla para estimar Swing.
Sb[m2]: área frontal del cuerpo. Puede estimarse como Sb=0.00813m0.666. Asume que el
cuerpo de los pájaros tiene la misma forma, en general, y que la superficie varía con 2/3 de
potencia de la masa, que es lo esperado en el crecimiento isométrico.
CDb: coeficiente de resistencia del cuerpo al avance (Body drag coefficient). CDb=0.1 (valor
por defecto en la última versión de Flight). Hace referencia al ratio entre la resistencia real
ejercida por el cuerpo del pájaro y la medida experimentalmente ejercida por un plato
situado perpendicular al flujo del aire. Varía entre 0 (situación ideal, sin resistencia al
avance) y 1 (resistencia máxima). Expresa el grado de aerodinamismo y su valor se obtuvo
próximo a 0.1 en los múltiples experimentos con aves que se las hacía volar en el interior
de túneles de viento.
k: factor de potencia inducida. k = 1.2 (valor por defecto en Flight). El “disco accionador”,
creado por un aumento instantáneo de la presión del aire por el batido de las alas,
representa la situación ideal en la que toda la potencia generada por el pájaro se invierte
en soportar el peso en el aire, sin consumir nada en ningún otro proceso, algo que en la
práctica no ocurre. Por ello, la potencia inducida real es mayor que la calculada para dicho
disco, resultando al multiplicar la primera por un factor (k).
V [m/s] (o Vt): velocidad “verdadera” del aire. Es la velocidad a la cual las partículas en
suspensión pasan, en relación con el pájaro.
ρ [kg/m3]: densidad del aire. ρ=1.226 (valor a nivel del mar en la Atmósfera Estándar
Internacional).
g [m/s2]: aceleración debida a la gravedad. g = 9.8 (valor aproximadamente constante).
2.- Cálculos de las potencias y el gasto energético.
Potencia mecánica Pmech [W]: es la potencia producida por los músculos en el vuelo, volando a
velocidad V. Esta potencia es la suma de tres componentes: Pind,Ppar, y Ppro..Pind es la tasa a la
que los músculos tienen que realizar el trabajo, para generar el impulso a la tasa suficiente
para soportar el peso. Ppar es la tasa a la que hay que realizar el trabajo para superar el
arrastre del cuerpo, sin incluir las alas. P pro es la potencianecesaria para superar el arrastre de
las alas.
Pmech=Pind+Ppar+Ppro
, dondeX1=Cpro/RayCpro=8.4
Ppro= X1· Pam = X 1·
Pind =
Ppar=
Potencia químicaPchem [W]: es la tasa a la que el pájaro consume energía. La potencia química
procedente del trabajo realizado por los músculos se calcula multiplicando la potencia
mecánica por un factor de eficiencia de conversión de energía. Este factor de conversión se
asume constante, con un valor por defecto de 4.34.
La potencia química hay que sumarle la potencia del metabolismo basal PBMR, independiente de
la velocidad y dependiente de la masa. Para no paseriformes:
PBMR = 3.79·(mempty-mfat)0.723
La potencia química total Pchem [W]se calcula sumando a la potencia química anterior un 10%,
que corresponde a la potencia requerida estimada para que funcionen los músculos y los
pulmones.
El gasto energético[J] se calcula multiplicando la potencia química total por el intervalo de
tiempo en el que se ha desarrollado la potencia.
Todos los cálculos se han realizado con la densidad del aire correspondiente al nivel del mar.