Včely a fyzika díl 3. – důmyslná klimatizace

Pro vývoj svých larev potřebují včely stálou teplotu. V chladných dnech musejí vyrábět teplo tak, aby v okolí matky bylo více než 30°C. V parných letních dnech musejí naopak větrat a chladit. Jak to zvládají? Vždyť osamocená včela nevydrží ani příliš nízké, ani příliš vysoké teploty! Více včel pohromadě však zvládne i pro včelího jedince věc nemožnou. Včely jsou totiž hmyz společenský – a to nejen pro svou právě popsanou vlastnost.

Topení

Venku mrzne, až praští a stejně tak i v prostorách úlu bez včel bývá často teplota pod nulou. Můžeme se o tom přesvědčit například v pražské ZOO, kde mají v úle teplotní čidla. (Na fotografie a záznam teplot uvnitř úlu v pražské ZOO se můžete podívat na stránkách www.vcelky.cz.) Včely přesto přežijí – umějí si totiž topit. Možná se inspirovaly u tučňáků, kteří se v tuhé zimě a při silném větru přitisknou k sobě a vytvoří jakési „kolo“. Zahřívají se jeden od druhého. Více ohříváni jsou tučňáci blíže středu kruhu, jejich okolí působí jako tepelná izolace. Naopak tučňáci na krajích kruhu tvoří proti studenému vzduchu jakýsi „nárazník“. Když vychladnou, přenechají své místo zahřátým tučňákům a jdou se ohřát blíže středu. Stejně tak i včely. Utvoří „zimní chomáč“ přibližně tvaru koule, protože koule má při daném objemu nejmenší povrch. A teplo může unikat jen povrchem.

Včely se ohřívají svým metabolismem a teplo pak udržují právě vytvořením kulového chomáče. Včely na kraji chrání své kolegyně uvnitř. Po chvíli se vymění, aby chladem nezahynuly. Uprostřed chomáče je včelí matka, která je v ideální tepelné pohodě: její družina udržuje teplotu vyšší než 20°C. V lednu navíc matka začíná klást vajíčka a včely popsaným postupem zahřívají i plod.

Chlazení

Za parných letních dní můžeme před úly vidět velké množství včel. Vypadá to, jako kdyby úl měl „jazyk“ vycházející z česna (vstupu do úlu). Co tam včely dělají? Včelí plod nesnese příliš vysokou teplotu a včely potřebují prostor kolem plodu chladit. Dělají to podobně jako chladnička. V chladničce se kapalina odpařuje ve výparníku. Přitom odebírá teplo z okolí, kde se uložené potraviny ochlazují. Včely kromě nektaru, pylu a propolisu nosí do úlu i vodu. A právě vypařováním vody se úl ochlazuje. Rychlost odpařování včely regulují množstvím a rychlostí proudícího vzduchu, který ženou do úlu svými křídly. Proto onen „včelí jazyk“ před vchodem do úlu – působí jako velký ventilátor a klimatizační jednotka.

Soutěž

Tento článek je další částí seriálu Včely a fyzika, čeká vás tedy i další soutěžní doplňovačka. Víme, že čtenáři Třípólu rádi soutěží, a proto benefitem seriálu o včelách a fyzice je i možnost získat drobné ceny. Získají je luštitelé doplňovaček, jejichž tajenkou je vždy nějaký včelařský pojem. Otázky k doplňovačce jsou naopak hlavně z oblasti fyziky. Správné odpovědi posílejte na email autora seriálu: jan.podpera(at)klikni.cz. Jako předmět mailu musíte uvést „Fyzika a včely“. Autoři tří správných a zároveň nejrychlejších odpovědí získají v každém kole (po uveřejnění jednotlivých dílů seriálu) body a tři nejúspěšnější po ukončení seriálu i slíbenou odměnu. Předchozí doplňovačky najdete zde: www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/782-vcely-a-fyzika-dil-1-med a zde: http://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/781-vcely-a-fyzika-dil-2-vosk

Řešení 2. doplňovačky

Tajenkou druhého dílu je „mateří mřížka“. Včelař používá mateří mřížku tak, že jí vkládá do úlu mezi dva nástavky úlu (patra) tak, aby oddělil matku od prostor, kam včely ukládají pouze med. Mateří mřížkou totiž projdou pouze včely dělnice. Otvory v mřížce se matka neprotáhne.

Třetí doplňovačka (viz obr. 2)

1. Milióntina základní jednotky délky.
2. Základní jednotka termodynamické teploty.
3. Jaký stav musíme ve svém těle vytvořit, abychom se mohli napít brčkem?
4. Příjmení vědce, který jako první vysvětlil následující jev. Vidíme-li ve slunečních paprscích pohybovat se v naprostém bezvětří (třeba v uzavřené skleněné trubici) prach, můžeme jeho pohyb vysvětlit jako důsledek srážek zrníček prachu s atomy a molekulami vzduchu.
5. Nejmenší nenabitá částice látky; lze z nich sestavit molekuly.
6. Pomocí následujících termínů uhodněte fyzikální jev: brzdy, bruslení, chůze, škrtání zápalek.
7. Zařízení sloužící například ke stabilizaci velkých zaoceánských lodí. Může sloužit i k uchovávání energie.