Учебный модуль &quot;Полет птиц&quot;

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

гимназия «Лаборатория Салахова»

Разработка учебного модуля

«Полет птиц»

Разработчики: Губина С.П.- учитель физики;

Скоробогатова А.В. – учитель биологии.

г.Сургут

2023г.

Бинарные уроки по биологии и физике

Макет модуля

Рабочая программа модуля «Полёт птиц»

Вводная часть

Название модуля

Полёт птиц

Учебный предмет

Биология, физика

Предметная тема,

соответствующая ПООП / УМК

Раздел: «Давление твердых тел, жидкостей и газов»

Тема: «Воздухоплавание»

(УМК Перышкин А.В., 7 класс)

Раздел: Класс Птицы

Тема: Приспособления птиц к полёту

(УМК Сонин Н.И., 7 класс)

Класс

7 класс

Сведения о разработчике

Губина Светлана Петровна,

учитель физики.

МБОУ гимназия «Лаборатория Салахова»

Скоробогатова Анна Владимировна,

учитель биологии МБОУ гимназия «Лаборатория Салахова»

Аннотация модуля

Краткое описание «ядра» предметного содержания темы/параграфа, взятого в работу

Перышкин, А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 221, [3] с.: ил.

УМК: Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс Захаров В.В., Мамонтов С.Г., Агафонова И.Б., Сонин Н.И.– М.: Дрофа,2017.-255, [1]c.: ил.

Глава: «Давление твердых тел, жидкостей и газов»

§54 «Воздухоплавание».

Часть 4. «Царство животные»

Тип Птицы. Приспособления птиц к полёту.

Физика:

В стандартном КТП материал рассчитан на 2 урока.

В рамках данного блока учебного содержания изучают условия необходимые для плавания тел в жидкостях и газах. Знакомятся с основными видами летательных аппаратов, способных подниматься в воздух за счет силы Архимеда. Делают акцент на условиях необходимых для подъема вверх, зависания в воздухе и снижения. Рассчитывают подъемную силу и грузоподъемность таких летательных аппаратов.

Биология:

На изучение особенностей строения,

жизнедеятельности птиц в курсе «Многообразие живых организмов» отводится 3 учебных часа, один из них на проведение лабораторного занятия «Особенности внешнего строения птиц, связанные с их образом жизни».

Ключевые термины модуля

Сила Архимеда, сила тяжести, масса, плотность, объем, плавание тел, грузоподъемность.

Полёт птиц, типы полёта, крылья, летательные мышцы, обтекаемая форма тела, перья.

Краткое изложение порядка изучения модуля (урочная часть и внеурочная часть)

1 урок: Изучение строения и принципа действия крыльев птиц, сборка действующей модели крыла (Урочная часть);

2 урок: Исследование условий подъема модели крыла. (Урочная часть).

Планируемые предметные результаты

В рамках темы «Плавание тел»:

Учащийся знает и понимает смысл физических величин: Сила тяжести, сила Архимеда, вес, плотность, объем масса, ускорение свободного падения.

Может указать единицы их измерения.

Учащийся знает и понимает смысл терминов и понятий: Результирующая сила, условие равновесия, грузоподъемность.

Учащийся может объяснить принцип действия подъёмной силы крыла. Назвать его основные конструктивные элементы и определить их назначение. Может сформулировать условия плавания тел.

Учащийся может решать задания базового уровня на установление взаимосвязи между физическими величинами и нахождения значения отдельных из них в законе Архимеда и на расчет грузоподъемности летательного или плавательного аппарата.

В рамках темы «Птицы»

• характеризовать особенности строения и процессов жизнедеятельности птиц, их практическую значимость;

• проводить наблюдения за полётом птиц, ставить несложные биологические эксперименты и объяснять их результаты, описывать биологические объекты и процессы;

• использовать составляющие исследовательской и проектной деятельности по изучению птиц (приводить доказательства, классифицировать, сравнивать, выявлять взаимосвязи между особенностями внешнего строения и особенностями жизнедеятельности птиц);

• ориентироваться в системе познавательных ценностей: оценивать информацию о живых организмах (при изучении приспособленности к полёту у птиц), получаемую из разных источников; последствия деятельности человека в природе.

Планируемые образовательные результаты личностного и метапредметного характера

(Результаты приведены в соответствии с требованиями ФГОС).

Личностные результаты:

- сформированность познавательных интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы; интеллектуальных умений (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы и др.)

- ориентироваться в системе моральных норм и ценностей по отношению к объектам живой природы (признание высокой ценности жизни во всех её проявлениях, экологическое сознание, эмоционально-ценностное отношение к объектам живой природы).

Метапредметные результаты

I. Реализация данного модуля на практике, дает возможность учащемуся достичь следующие образовательные результаты личностного и метарпедметного характера:

- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условии и требовании, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

- умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;

- умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

- умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции.

умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;

- умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью.

II. Кроме того, реализация учебного модуля способствует:

- Повышению уровня мотивации к целенаправленной учебно-познавательной деятельности и готовности к саморазвитию, а также принятие научной картины мира;

- Освоению учащимися межпредметных научных понятий и терминов;

- Освоению универсальных учебных действий (познавательных, регулятивных и коммуникативных), необходимых для выполнения самостоятельной проектной и исследовательской деятельности;

- развитие компетенций в области самостоятельного планирования и осуществления проектной и исследовательской деятельности в естественнонаучной области: отрефлексированный опыт самостоятельного выполнения учебного/ исследовательского проекта (или проведения исследования) в естественнонаучной области и опыт публичного представления и обсуждения продукта собственной проектной или исследовательской деятельности

- организации продуктивного сотрудничества со сверстниками и педагогами в рамках построения индивидуальной образовательной траектории.

Учебный блок модуля

Мотивационная часть

(7 мин.)

Одна из самых завораживающих особенностей птиц- это способность летать. Аэродинамика полета птиц сложна и до сих пор известна лишь в общих чертах :

Видео (4 мин.):

https://www.youtube.com/watch?v=d_FEaFgJyfA&t=21s

Ответьте на следующие вопросы:

1. Какие физические явления вы наблюдали в видео?

2. Какими признаками обладают птицы, чтобы совершать полёт?

Теперь, когда Вы ответили на вопросы, попробуем обобщить их:

1. Какие аэродинамические характеристики способствуют полёту птиц?

2. Как бы выглядели следы в небе, если бы птицы могли их оставлять? Нарисуйте схематично траекторию полёта птиц. Укажите назначение элементов полёта.

3. Какими характеристиками должны обладать крыло птицы, чтобы совершить полёт разного типа, вспомните, какие типы были представлены в видеосюжете?

Последовательность учебных задач в данном учебном модуле реализуется в логике от проектной составляющей к исследовательской.

1. Проектная часть

Учебная задача проектной направленности

Постановка инженерно-конструкторской или инженерно-технологической задачи (или проблемы)

(10 мин.)

Ещё в 1505 году в «Кодексе о полёте птиц», составленном Леонардо да Винчи были приведены описания полёта птиц и технологии летающих аппаратов, созданных Леонардо. Да Винчи проводил испытания этих аппаратов на холме в окрестностях Флоренции, но запуск оказался неудачным.

https://www.youtube.com/watch?v=Mv3FKyvmwOc

А как вы думаете трудно ли сделать модель крыла птицы? Могли бы Вы эту модель выполнить самостоятельно?

Итак, сегодня мы изготовим действующую модель крыла и испытаем ее.

Для этого вам необходимо разбиться на команды по три человека. При входе в класс до урока вы случайным образом выбрали себе бейдж, на котором есть цифра от 1 до 6 и изображение. Сейчас Вам необходимо объединиться в команды по три человека. В одной команде ваши цифры должны совпадать, а рисунки на бейдже нет. В вашей в соответствии с Вашим бейджем Вам досталась определенная роль. Всего возможно три варианта: Инженер, Конструктор и Теоретик. Если Вы чувствуете, другая роль Вам подходит больше, и Вы лучше с ней справитесь, внутри одной команды ролями можно поменяться. Кроме того, выбор той или иной роли совсем не означает, что Вы не можете помогать друг другу.

Суть выбранных Вами ролей заключается в следующем:

Инженер – отвечает за сборку модели крыла из материалов, предложенных в задании;

Конструктор – отвечает за чертеж с указанием всех основных элементов крыла и размеров проектируемой модели;

Теоретик – отвечает за все расчеты ( подъемная сила, сила тяжести, сила Архимеда) модели крыла.

Теперь, когда команды сформированы, посмотрите у Вас на столах стоят коробки. В них есть набор различных материалов, которые Вы можете использовать для создания модели воздушного шара.

Материалы, доступные для учащихся:

1. Пластиковый пакет 35 литров – 3 шт.;

2. Пластиковый пакет 60 литров – 3 шт.;

3. Скотч широкий – 1 шт.;

4. Скотч узкий – 1 шт.;

5. Трубочки для коктейлей – 1 уп.;

6. Моток проволоки медной тонкой – 1 шт.;

7. Свеча таблетка – 3 шт.;

9. Сухое горючее (сухой спирт) – 2 таб.;

11. Моток ниток – 1 шт.;

12. Иголка (или небольшое шило) – 1 шт.;

13. Ножницы – 1 шт.;

14. Зажигалка (спички) – 1 шт. (у учителя);

15. Лабораторные электронные весы – 1 шт.;

16. Картон-2 шт;

17. Клеевой пистолет-1 шт;

18. Потолочная плитка 50*50(тонкий пенопласт)-2 шт;

19. Моторчик с пропеллером и аккумулятором-1 шт.

Предложите, как можно использовать эти материалы.

Опишите каким должен быть результат вашей работы. Каким критериям должна соответствовать Ваша модель крыла.

Решение задачи, фиксация общего решения (разработанной модели), оценка проделанной работы

(23 минут)

Выполните чертеж вашей модели крыла, укажите размеры и основные элементы конструкции, и какие из предоставленных материалов Вы будете использовать для каждого из элементов.

Перед тем как начать сборку модели, еще раз подумайте о том, какие материалы Вы используете.

Для себя ответьте на следующие вопросы:

1. Учитель физики:

Расчет аэродинамических конструкций очень сложное дело. Недаром этим занимаются целые НИИ. Но существует метод работать со слишком сложными для расчета явлениями, для этого надо построить упрощенную модель.

Как уже говорилось, Леонардо Да Винчи придумал много моделей летательных аппаратов подсмотрев способ полета у животных и насекомых. Но мы с вами рассмотрим только один его проект, тот, где используется планирование (скользящий полет). Постараемся разобраться, мог ли Леонардо воплотить его в жизнь.

Сначала построим физическую модель планирования. Сразу оговорюсь, наша модель будет очень упрощенная.

Наше крыло, как и у птиц, как и в проекте Да Винчи, будет представлять из себя некоторый материал (пленку натянутую на каркас либо тонкий пенопласт) . Скажите, от чего зависит подъемная сила такого крыла?

2. Если к телу приложено несколько сил, как определить равнодействующую?

3. От каких физических величин зависит сила Архимеда?

Перед сборкой модели Вам необходимо определить суммарную массу вашего крыла. Используйте для этого лабораторные электронные весы.

Начинайте собирать Вашу модель, будьте аккуратны и внимательны.

Тексты-подсказки

Если вы испытываете затруднения на этапе проектирования вашей модели, Вы можете использовать тексты подсказки. Спросите учителя, и он вам предоставит такую возможность.

1. Физика полёта

2. Типичные формы крыльев и хвоста

(см. Приложение 1 к модулю)

Обратная связь по итогам решения учебной задачи

(5 минут)

Любая форма обратной связи (возможно использование тестовых заданий)

(см. Приложение 2 к модулю)

Учебно-исследовательская часть (45 минут).

Учебная задача исследовательской направленности

Постановка познавательной проблемы

(5 минут)

Ну что ж, первый и очень важный этап – создания и сборки модели Вами пройден и теперь пришло время испытать вашу модель.

Но прежде, чем мы это сделаем давайте с Вами сформулируем основные правила техники безопасности, которые следует соблюдать при запуске:

1 …

2 …

3 …

Правила техники безопасности предписывают нам, ….

Кроме того, во избежание неконтролируемого полета вашей модели привяжите нитку, чтобы иметь возможность в случае подъема, вернуть модель вниз.

(20 минут)

(На стадионе): Уважаемые учащиеся, …..

Внимательно наблюдаем за поведением модели ……. Уже сейчас, в независимости от того летит ваша модель или нет, анализируем причины происходящего, чтобы потом осмыслить результаты испытания и скорректировать Вашу конструкцию.

Учитель биологии (после испытания моделей):

1.Что обеспечивает птице устойчивость в полёте?

2.Почему скорость перемещения птиц разная?

3.Почему птицы с одинаковыми размерами крыльев имеют различные скорость и высоту полёта?

(В конце этапа испытания): В итоге у кого-то из Вас модель так и не взлетела, а у кого-то поднялась вверх или хорошо сохраняла горизонтальное положение. Теперь возвращаемся в класс и проанализируем Ваши результаты и обсудим их, чтобы понять почему так получилось.

Решение задачи, фиксация общего решения (например, разработанной модели), оценка проделанной работы

(20 минут)

(В классе): Итак, должны отметить, Вы всем классом оказались в уникальной ситуации – не смотря на то, что Вы работали отдельно друг от друга в своих командах, проектируя и создавая Вашу модель, испытания Вы провели вместе. Таким образом, Вы всем классом выступили в качестве большой исследовательской команды, которая в достаточно короткий срок исследовала, какие факторы и особенности конструкции крыльев птиц влияют на его подъемную силу.

1. Что, по вашему мнению, необходимо для того, чтобы птица поднималась вверх, опускалась вниз, зависла в воздухе?

2. Отличаются ли условия перемещения тел в жидкости и газе?

Сейчас я предлагаю командам рассчитать подъемную силу вашей модели и после этого выступить с кратким (на 1 минуту) сообщением о результатах испытаний. И выдвинуть свою версию этих результатов. Т.е. ответить на вопрос: «Почему моя модель полетела или не полетела?».

По идее расчет подъемной силы должен помочь Вам ответить на последний вопрос.

Подводя итоги выделим основные условия плавания тел (на примере птиц) в газах.

1 …

2 …

3 …

Тексты-подсказки

На данном этапе урока в использовании специальных текстов-подсказок нет необходимости. Для базового понимания, как рассчитать подъемную силу модели и самого явления воздухоплавания учащимся достаточно будет обратиться к параграфу учебника.

Обратная связь по итогам решения учебной задачи

В заключение нашего занятия, те из Вас, кто уже посчитал подъёмную силу и понимает, как объяснить результаты своих испытаний, может приниматься за выполнение проверочной работы по «воздухоплаванию птиц». Выбирайте сами какой уровень сложности работы Вам интересен и подходит.

Самооценка результатов образования

Пожалуйста, ответьте на вопросы. Опираясь на систему оценивания, подсчитайте общее количество баллов.

Ответ «да» – 5 баллов

Ответ «скорее да» – 3 балла

Ответ «скорее нет» – 1 балл

Ответ «Нет» - 0 баллов

Чему я научился

Моя самооценка

1. Я знаю и могу объяснить, что такое Сила тяжести, сила Архимеда, вес, плотность, объем масса, ускорение свободного падения. Знаю в чем измеряются эти физические величины.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

2. Я знаю и могу объяснить, что такое Результирующая сила, условие равновесия, грузоподъемность.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

3. Я знаю и могу объяснить принцип действия воздушного шара. Могу определить его основные конструктивные элементы и их назначение.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

4. Я могу указать силы, действующие на тело, погруженное в жидкость или газ, могу сформулировать условия плавания тел.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

5. Я могу самостоятельно собрать из доступных материалов действующую модель воздушного шара (китайский фонарик).

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

6. Я могу сформулировать правила техники безопасности по использованию моей модели воздушного шара.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

7. Я могу решать задания базового уровня на расчет силы Архимеда и грузоподъемности летательного или плавательного аппарата.

Да

Скорее да

Скорее нет

Нет

30-35 баллов – блестяще! Вы в совершенстве усвоили содержание модуля.

20-29 баллов – вы отлично поработали и усвоили большую часть предложенного материала, спасибо!

15 – 19 баллов – неплохо! Надеемся, вы узнали немало интересного и ещё вернётесь к темам, затронутым в модуле.

10 – 14 баллов – спасибо за старание!

0 – 9 баллов – возможно, вам стоит попробовать поработать с этим материалом ещё раз чуть позже.

Приложение 1.

Комплектация модуля «Полёт птиц»

Группы материалов

Количество (единицы, штуки, граммы…) из расчета работы 25 человек в классе

Примечания

Расходные материалы

1. Пластиковый пакет 35 литров

2. Пластиковый пакет 60 литров

3. Скотч широкий

4. Скотч узкий

5. Трубочки для коктейлей

6. Моток проволоки медной тонкой

7. Свеча таблетка

9. Сухое горючее (сухой спирт)

11. Моток ниток

12. Иголка (или небольшое шило)

13. Ножницы

14. Зажигалка (спички)

15. Картон

16. Клеевой пистолет

17.Потолочная плитка 50*50(тонкий пенопласт)

18. Моторчик с пропеллером и аккумулятором

3 шт.

3 шт.

3 шт.

3 шт.

1 уп.

1 шт.

3 шт.

2 таб.

3 шт.

2 шт.

3 шт.

1 шт.

2 шт.

2 шт.

3 шт.

3 шт.

(у учителя)

Оборудование (кюветы, химические стаканы и др.)

1. Лоток

3 шт.

Приборы, устройства

1. Лабораторные электронные весы

1 шт.

Приложение 2.

Форма крыльев

Форма крыла — важный фактор, определяющий тип и характеристики полёта, к которому способна птица. Разные формы крыльев отвечают разным компромиссным решениям для создания нужных характеристик, таких как скорость полёта, затраты энергии и манёвренность.

Форма крыла в двумерной горизонтальной проекции может быть приблизительно описана двумя параметрами: удлинением и нагрузкой на крыло. Удлинение крыла — это отношение размаха крыльев к средней ширине крыла (или квадрат размаха крыльев, разделённый на площадь крыльев). Нагрузка на крыло — отношение массы птицы к суммарной площади крыльев

Воздух обтекает передний край крыла, а также выпуклую верхнюю поверхность. Это приводит к ускорению его движения и создаёт область пониженного давления, в то время как давление на нижнюю вогнутую поверхность крыла остаётся практически постоянным. Данная разница давления над крылом и под ним создаёт подъёмную силу.

Большинство видов птиц могут быть сгруппированы в несколько типов по форме крыльев. Обычно выделяют эллиптические крылья, крылья для скоростного полёта, крылья с относительно большим удлинением и крылья для парящего полёта, описанные ниже.

Типичные формы крыльев

Эллиптические крылья

Эллиптические крылья короткие и округлённые, с небольшим удлинением, которое позволяет птицам маневрировать в ограниченном пространстве, например в условиях густой растительности. Такие крылья характерны для лесных хищных птиц (например, ястреба) и многих воробьинообразных, особенно немигрирующих видов (мигрирующие виды птиц имеют длинные крылья для продолжительных перелётов). Также эта форма крыльев обычна у видов, которые избегают хищников за счёт быстрого взлёта, например, фазанов и куропаток.

Крылья для скоростного полёта

Крылья для скоростного полёта короткие и заострённые, имеют высокую нагрузку на крыло и обеспечивают высокую частоту взмахов для наибольшей возможной скорости за счёт значительных затрат энергии. Такой тип крыльев характерен для небольших птиц и примечателен очень большой относительной длиной кисти крыла.

Этот тип крыльев характерен для птиц, способных развивать большую скорость полёта, таких как сапсан, стрижи и большинство утиных. Подобную форму крыльев имеют и чистиковые, но по другой причине — они используют крылья для ныряния и «полёта» под водой. Птицы с такими крыльями достигают рекордной скорости — иглохвостый стриж (Hirundapus caudacutus) развивает скорость до 170 км/ч, а сапсан — до 300 км/ч. Сапсан является самым быстрым животным на земле.

Крылья с относительно большим удлинением

Крылья с относительно большим удлинением очень длинны и стройны. Обычно они характеризуются низкой нагрузкой на крыло и используются для медленного полёта, почти парения. Такие крылья характерны для буревестников, крачек, козодоеобразных и птиц, которые способны переходить на динамическое парение над волнами для сохранения энергии, что распространенно среди морских птиц.

Особым случаем этого типа являются крылья гигантских буревестников и альбатросов, наиболее приспособленных к продолжительному парению. Эти крылья характеризуются наименьшей относительной длиной кисти, около 25 % от длины крыла, и наибольшим числом маховых перьев второго порядка — 40.

Эти птицы также имеют типичный для них механизм закрепления суставов крыльев и отличия в строении маховых перьев кисти.

Крылья для парящего полёта

Крылья для парящего полёта относительно широкие и характерны для больших сухопутных птиц, таких как орлы, грифы, пеликаны и аисты. Глубокие бороздки на концах крыльев между маховыми перьями уменьшают силу сопротивления воздуха, а относительно короткий размер позволяет подниматься с поверхности земли без потребности в значительном разгоне.

Относительно подобны им крылья цапель и ибисов, которые используют их для медленного машущего полёта.

Хвост

В основе хвоста птиц лежат кости 5—7 позвонков и пигостиль, к которому крепятся рулевые перья хвоста. Число рулевых перьев хвоста различно у разных видов птиц, от их полного отсутствия у поганковых до 22—24 у пеликанов, уток и лебедей.

Рулевые перья хвоста способны раздвигаться, существенным образом увеличивая площадь. Также хвост может двигаться в двух направлениях с помощью шести пар мышц. Хотя у большинства птиц перья хвоста приблизительно одинаковой длины и образовывают плоский раскрытый хвост, форма хвоста может быть различной.

Например, у сороки, фазанов, олуш, некоторых голубей и кукушек центральные перья длиннее, что придаёт хвосту округлую форму. У некоторых фаэтонов, щурок, поморников, некоторых рябчиков и птиц-секретарей центральные перья намного длиннее.

Наоборот, у деревенской ласточки, фрегатов и некоторых крачек центральные перья намного короче, образовывая вилкообразный хвост.

Хвост принимает участие в стабилизации полёта и маневрировании за счёт как подъёмной силы, так и силы сопротивления.

Длинные жёсткие хвосты, особенно с длинными центральными перьями, наиболее приспособлены для создания аэродинамического сопротивления, способствуя стабильности полёта.

В то же время вилкообразные хвосты создают подъёмную силу почти без силы сопротивления, обеспечивая манёвренность при быстром полёте.

Морские птицы часто имеют очень короткие хвосты, так как при медленном полёте им не требуется манёвренность.

У лесных птиц хвосты должны создавать высокую стабильность и иметь стойкость к столкновениям, для чего наиболее удобны длинные прямые хвосты.

Приложение 3.

Физика полёта

Силы, действующие на крыло птицы во время парящего полёта

Аэродинамика полёта птиц сложна и на сегодняшний день известна лишь в общих чертах. Связано это с тем, что в полёте происходят изменения положения маховых перьев и изменения площади крыла, кистевая и основная части крыла двигаются с разной скоростью и под разными углами и т.

Аэродинамика машущего птичьего крыла сильно отличается от аэродинамики самолетного крыла. Создаваемая крылом сила имеет основную составляющую, ортогональную вектору скорости набегающего потока (подъёмная сила), и небольшую, направленную по вектору скорости потока (аэродинамическое сопротивление). Поэтому для компенсации силы тяжести вектор скорости должен иметь большую горизонтальную составляющую. В вертикальном полете крыло совершенно бесполезно, при пикировании птицы просто складывают крылья. В горизонтальном полете необходима компенсация горизонтальной составляющей аэродинамической силы (сила сопротивления) для сохранения скорости полёта, то есть создание вертикальной составляющей вектора скорости набегающего потока в системе координат крыла. Машущее крыло можно условно разделить на три части — центральную, не совершающую машущих движений, и две концевых, имеющие большие вертикальные составляющие скорости и, как следствие, существенную горизонтальную составляющую аэродинамической силы. При этом при движении крыла вниз сила направлена вперед, при движении вверх — назад. Изменением угла атаки этих частей крыла модуль вектора аэродинамической силы может быть уменьшен до нуля (при движении вверх). Перемещение центра давления машущего крыла приводит к возникновению моментов по тангажу, для компенсации которых необходимо горизонтальное оперение (хвост). В отличие от самолетов, вертикального оперения птицы не имеют, так как наличие двух крыльев позволяет создавать любые моменты сил

Аэродинамика машущего крыла в режиме зависания существенно сложнее из-за равенства нулю модуля вектора скорости набегающего потока. В этом случае вертикальная составляющая аэродинамической силы создается за счет горизонтальной составляющей скорости крыла относительно неподвижного тела птицы.