Ist das Fliegen für Vögel anstrengender als es das Laufen für Menschen ist?

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Woher bekommt ein Vogel den Vorwärtsimpuls? Genau wie ein Mensch auch, von seiner Verbindung zur Erde. Beim Menschen ist dies der Boden, beim Vogel die Luft. Um also einen x-Impuls zu bekommen, muss der Vogel ihn sich aus der Luft nehmen. Ein Fußgänger bekommt den Impuls aber aus einem Körper mit einer viel größeren Masse, ein Vogel den Impuls aus einem Körper mit einer viel kleineren Masse. Nach dem Impulserhaltungssatz ist damit die Geschwindigkeit der Erde (nach dem Abstoßen der Füße) unendlich mal viel kleiner (nämlich nicht messbar) als die Luft hinter dem Vogel. Sei nämlich m * v = M * w, wobei m und v Masse und Geschwindigkeit des Vogels, M und w Masse und Geschwindigkeit der Luft (oder halt der Erde) sind. Dann gilt für die Gesamtenergie der beiden Körper:
E = 1/2 * m * v^2 + 1/2 * M * w^2 = 1/2 * m * v^2 + 1/2 * M * m^2 * v^2 / M^2
=> E = 1/2 * m * v^2 * (1 + m/M)
Hier sieht man folgendes: Je größer das Verhältnis m/M ist, desto mehr Energie muss bereitgestellt werden. Da dieses Verhältnis bei einem Vogel (wegen kleinem M) viel größer also bei einem Menschen ist (hier ist m/M praktisch 0), braucht ein Vogel schon aus dieser einfachen Überlegung heraus wesentlich mehr Energie.

...*wow, so habe ich das noch nie gesehen...** ;o)))**

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toll erklärt!

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@taigafee

Ergänzend sei noch angemerkt, dass auch das "In der Luft bleiben" an sich Energie kostet. Wie kann das aber sein, da doch jeder weiß, dass aufgehangene Wäsche an der Wäscheleine ohne Energieverbrauch hängt?
Fangen wir langsam an. Jeder Körper bekommt ständig einen vertikalen Impulsstrom aus dem Gravitationsfeld der Erde, nämlich 9,81 N/kg. Wenn er diesen Impuls nicht direkt wieder loswird, dann steigt sein Impuls und er bewegt sich nach unten. Steht man nun auf dem Boden, dann fließt der Impulsstrom aus dem Körper in die Erde ab (Dies nennt man dann Gewichtskraft). Bei einem fliegenden Vogel ist dies genauso. Durch den Flügelschlag gibt der Vogel den Impuls an die ihn umgebende Luft ab. Warum braucht der Vogel dazu aber nun Energie, der Mensch zum Stehen aber nicht (außer die Energie im Inneren des Körpers zur Aufrechterhaltung des Stützapparats natürlich).
Grund ist, dass ein Impulsstrom auch Energie trägt, dieser Energiestrom hängt aber von der Geschwindigkeit ab, es gilt nämlich der einfache Zusammenhang F = v * p. Wenn ein Stück Wäsche nun hängt, dann fließt der Impulsstrom über die Wäscheleine ab, da diese sich aber nicht bewegt (v=0), fließt auch kein Energiestrom. "An der Wäscheleine hängen" kostet also keine Energie.
Ein Vogel gibt seinen Impulsstrom an die Luft ab, die Luft hat nun diesen Impuls und bewegt sich zwangsläufig nach unten. Damit verbunden ist aber dann auch ein Energiestrom, die Luft hat danach kinetische Energie. Wo soll diese aber herkommen? Sie kommt natürlich aus dem Vogel, dieser muss die kinetische Energie der Luft aufbringen.
p.s. Ein Thermikgleitervogel kann nur deshalb kreisend nach oben steigen, weil hier die kinetische Energie und der notwendige Impuls aus der Luft geliefert wird, dies ist dann halt die Thermik.

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@lks72

Ein Verschreiber, in der Formel oben soll es natürlich E = v * p heißen.

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Vögel verbrauchen beim Fliegen schon eine ganze Menge Energie. Aber es dürfte stark von den jeweiligen Verhältnissen abhängen. Ist ein Vogel mal im Gleitflug, dann kann er ohne großen Aufwand segeln und verbraucht wenig Energie. Und das kann über lange Strecken so gehen. Es hat doch was ganz Erhabenes, wenn ein großer Vogel hoch in der Luft langsam seine Kreise zieht. Oder schau dir mal eine Lerche an, wenn sie singend in die Luft steigt. Man hat direkt den Eindruck, dass sie es genießt.

Beim Starten und bei kurzen, schnellen Flugmanövern ist es aber sicher eine hohe körperliche Leistung. Zumal dabei auch höchste Konzentration und Koordination nötig ist.

Nein. Der Vogelflug ist die energetisch günstigste Art der Fortbewegung, wenn man den Kraftaufwand, Zeitbedarf und Strecke berücksichtigt. Gegenüber den Fischen haben Vögel den Vorteil des geringen Luftwiderstandes und sind daher sehr schnell. Segeln und Steigflug muss man dabei ausser Acht lassen.

Nur bei "Vollgas" wenn es rein um Kilometer geht. Vom STandpunkt der Reisekilometer her ist eine Boing 747 auch günstiger als ein SMART. Trotzdem fährt der Durchschnittsbürger keine 747 um Sprit zu sparen!

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Die benötigte Energie zum fliegen ist immens. Daher müssen Vögel ständig essen. Essen erzeugt Gewicht. Also können die nur etwas essen, etwas fliegen, etwas essen usw. Der Stoffwechsel von Vögeln ist extrem hoch. Auch haben die keine Lungen sondern Luftsäcke für schnelleren Gasaustausch - dafür nehmen die aber auch 80% mehr Schadstoffe aus der Luft auf. Vögel sind wunderbare Giftgasanzeiger, denn die sterben lange bevor es für einen Menschen gefährlich wird, der Grund warum man im Bergbau Kanarienvögel mit unter Tage genommen hat. Kanarienvögel waren sogar die ersten Rauchmelder, zwei Vögel die wenn beide tot in den Trichter am Boden fallen einen Uhrwerkmechanismus starteten der eine Glocke klingeln lies. Früher starben viele Menschen durch Kohlenmonoxidvergiftung als Häuser noch mit Öfen und Kaminen beheizt wurden.

Auf Inseln wo es keine Raubtiere gibt, verlernen Vögel schnell das fliegen. Einfach weil es zu Energieaufwändig ist und wenn man nicht mehr flüchten braucht, kann man gut drauf verzichten und dafür größere Mahlzeiten einnehmen und braucht keinen extrem hohen Stoffwechsel. Das steigert die Lebenserwartung!

Besorg Dir das Buch "Last Chance to see" (das bedeutet "Letzte Chance es zu besichtigen" oder "Letzte Chance es zu verstehen") oder als Deutsches Taschenbuch "Die letzten Ihrer Art" von Douglas Adams. Da steht das alles anhand des "Blue footes Boobie" und am "Kakapoe" erklärt warum die vorm Aussterben bedroht sind weil der Mensch Ratten, Katzen und Hunde auf die Insel gebracht hat.

http://www.youtube.com/watch?v=9T1vfsHYiKY

Hier ein nettes Video was Douglas Adams beim fotografieren eines Kakapoes zeigt. Das beschreibt der allerdings nicht in seinem Buch.

Wie man sieht besteigt der Vogel alles was sich bewegt, die Begegnung mit einem Raubtier ist also auf jeden Fall fatal!

Wie man sieht kann man den Problemlos hochheben ohne dass der Theater macht und beißt. Der Vogel erwartet halt dass man ihn wieder zurücksetzt wenn man mit dem fertig ist. An Lebewesen die einem böses tun ist der gar nicht angepasst.

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Energetisch i.A. wahrscheinlich günstiger - in Abhängigkeit von Gleitflug, Aufwind, Gegenwind etc.

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