פאונים רגילים בטבע

מה היה קורה אם רק היה סוג של צורה אחת, כגון צורה, כמו מלבן בעולם? יש דברים שלא השתנו כלל הדלתות, גררים, מגרשי כדורגל - כולם נראים אותו הדבר. אבל מה לגבי הידיות? הם יהיו קצת מוזרים. גלגל מכונית? זה יהיה לא יעיל. וכדורגל? קשה אפילו לדמיין. למרבה המזל, בעולם מלא צורות רבות ושונות. האם יש פאונים סדירים בטבע? כן, והרבה מהם.

מהו מצולע?

כדי להבין היה מצולע, דורש תנאים מסוימים. ראשית, חייבת להיות הרבה צלעות וזוויות. בנוסף, היא צריכה להיות צורה סגורה. שווה צלעות הן דמות עם כל צלעות וזוויות השווות. בהתאם לכך, את טועה הם עשויים להיות מעוות מעט.

סוגי פוליגונים רגיל

מהו המספר המינימאלי של צדדים יכול להיות שווה צלעות? קו אחד יכול להיות הרבה צדדים. שני הצדדים גם לא יכולים לענות ויוצרי עובש סגור. שלשת צדדים יכול - כמו משולש. ומאחר שמדובר שווה צלעות שבו כל הצלעות והזוויות שווות, אנחנו מתייחסים משולשים שווים צלעות.

אם אתה מוסיף צד אחר, אתה מקבל מרובע. האם מלבן, שבו הצדדים אינם שווים, להיות שווה צלעות? לא, בנתון זה ייקרא מלבן. אם תוסיף צד חמישי, אתה מקבל פנטגון. לפיכך, קיימת משושה, מצולע בעל שבע צלעות, מתומנים, וכן הלאה עד אינסוף.

גיאומטריה יסודית

מצולעים הם סוגים שונים: פתוח, סגור עצמית מצטלבים. דמות פוליגון בגיאומטריה היסודית היא שטוחה, אשר מוגבלת על ידי שרשרת סופית של מגזרי קו ישרים כדי ליצור פוליגון או קונטור סגור. מגזרים אלה הם קצוות או בצדדיו, ואת הנקודות שבהן שני הקצוות נפגשים, - הקודקודים ופינות. החלק הפנימי של המצולע נקרא לפעמים גופו.

פאונים בטבע ובחיי אדם

בעוד דפוסי המחומשת בשפע בצורות רבות חיים, עולם המינרלים מעדיף סימטריה כפולה, משולשת, מרובעת ו פי שש. המשושה היא צורה דחוסה המספקת ביצועים מבניים מקסימלית. זה נפוץ מאוד בתחום של מולקולות וקריסטלים שבו צורה המחומשת כמעט אף פעם מתרחשות. סטרואידים, כולסטרול, בנזן, ויטמינים C ו- D, אספירין, סוכר, גרפיט - הוא קיומה של סימטריה ששתים. איפה בטבע ישנם פאונים סדירים? ארכיטקטורת המשושה המפורסמת ביותר שנוצרה על ידי דבורים, צרעות צרעות.

שש מולקולות המים מהווים את הליבה של כל גביש שלג. אז מסתבר פתית שלג. היבטים לטוס טופס עין ארזה הסדר משושה בחוזקה. מהן פאונים סדירים אחרים בטבע? גבישי מים זה, ואת יהלום, עמודות בזלת, תאי האפיתל בעיניים, כמה תאי צמח, ועוד. לפיכך, פאונים, מטבעו, שניהם חיים ודוממים, נוכחים בחייו של אדם כמות גדולה ומגוון.

מה גרם הפופולריות של משושים?

פתיתי שלג, מולקולות אורגניות, גבישי קוורץ ו בזלת עמודים הם משושים. הסיבה לכך היא הסימטריה הטבועה בם. הדוגמא הבולטת ביותר היא תא, מבנה משושה אשר מפחית את נחיתות מרחבית מינימום, שכן השטח כולו נצרך מאוד יעיל. למה לחלק לתאים זהים? דבורים ליצור polyhedrons קבוע הטבע כדי להשתמש בהם לצרכיה, כולל אחסון של דבש-ההטלה. למה הטבע מעדיף משושים? התשובה לשאלה זו עשויה לתת מתמטיקה יסודית.

• משולש. קח 428 משולשים שווי צלעות עם הצדדים של כ 7.35 מ"מ. האורך הכולל שלהם הוא 3 מ"מ * 7.35 * 428/2 = 47.2 ס"מ.
• מלבנים. קח 428 ריבועים עם צד של כ 4.84 מ"מ, האורך הכולל הוא 4 מ '* 4.84 * 428/2 = 41.4 סנטימטר.
• משושים. לבסוף, לקחת 428 משושים עם צדדים של 3 מ"מ, האורך הכולל הוא 6 * 3 מ"מ * 428/2 = 38.5 סנטימטר.

הברור הוא לנצח משושים. זהו טופס זה עוזר לצמצם את המרחב מקסימלית ומאפשר שטח קטן יותר כדי למקם כמה חתיכות ככל האפשר. התא שבו הדבורים לאחסן צוף ענבר שלהם, הם פלאי ההנדסה דיוק, מערך של תאים מנסרתי עם חתך משושה מושלם. קירות שעווה עשויים לפגוש עובי מאוד מדויק, התאים בעדינות נוטים למנוע אובדן של דבש צמיג, והמבנה כולו מיושרים בהתאם השדה המגנטי של כדור הארץ. באופן מפתיע, בעוד הדבורים פועלים בתיאום.

למה משושים? זהו גיאומטריה פשוטה

אם אתה רוצה לאסוף יחד באותו גודל וצורה של התא, כך שהם ממלאים את המטוס כולו, זה יעבוד רק שלוש צורות רגילות (עם כל הצדדים ועם באותה זווית): משולשים שווים צלעות, ריבועים ומשושים. תאי משושה אלה מחייבים את האורך הכולל הקטן של הקיר לעומת משולשים או ריבועים מאותו האזור.

לכן הבחירה של משושי דבורים הגיונית. בשנת מדען המאה XVIII צ'רלס דרווין אמר כי תא המשושה "מושלם לחלוטין בהצלת עבודת שעווה." הוא האמין כי אינסטינקטי ניחן טבעיים בחירה של שעוות דבורים כדי ליצור תאים אלה, אשר היו היתרון של מתן פחות אנרגיה וזמן רב יותר כדי ליצור צורות אחרות.

דוגמאות של פאונים בטבע

העיניים מתחם כמה חרקים נארזים בתוך משושה, שבו כל צד - העדשה מחוברת תאים ברשתית דק וארוך. המבנים נוצרים על ידי קבוצות של תאים ביולוגיים קרובות יש צורות בשליטה אותם הכללים כמו בועות סבון הפתרון. המבנה המיקרוסקופי של עיני קצה - אחת הדוגמות הטובות ביותר. כל היבט מכיל מקבץ של ארבעה תאים רגישים לאור, אשר יש את אותה צורה כמו המקבץ של ארבע בועות קונבנציונליות.

מה קובע את הכללים של סרטי סבון בועות טופס? טבע עוד יותר מודאג לגבי הכלכלה מאשר דבורים. בועות סבון וסרטים שנעשו מן המים (בתוספת הסבון) ו מתח פנים שואבים את פני הנוזל כדי לתת לו מרחב קטן ככל האפשר. לכן הטיפין הם כדוריות (פחות או יותר), כאשר הם נופלים: בתחום בעל שטח פנים קטן יותר מאשר כל צורה אחרת עם אותו הנפח. על דונגי משאיר טיפות מים נמשכות לתוך חרוזים קטנים מאותה הסיבה.

מודל זה מסביר את הרפסודות, קצף בועת מתח פנים. קצף יחפש מבנה שיש בו מתח הפנים הכולל הנמוך ביותר, אשר יספק את השטח הקטן ביותר של הקיר. למרות הגיאומטריה של סרטים סבון מוכתב על ידי האינטראקציה של כוחות מכניים, זה לא אומר לנו מה יהיה בצורת קצף. קצף טיפוסי כולל polyhedral צורות תא וגדל. אם אתה מסתכל מקרוב, את הפאונים הסדירים בטבע - לא כל כך נכון. שוליהם נדירות ישר לגמרי.

בועות נכונות

תניח שאתה יכול לעשות קצף "מושלם", שבו כל הבועות הן באותו הגודל. מהי הצורה המושלמת של התא, מה שהופך את האזור בקיר בועה הכולל קטן ככל האפשר. זה כבר דן במשך שנים רבות, ובמשך זמן רב היה נהוג לחשוב כי הצורה האידיאלית של התא היא פאון 14-צדדי עם מרובע או משושה צדדים.

יותר חסכוני, אם כי מבנה פחות מסודר, המורכבת מקבוצה חוזרת של שמונה הצורות השונות של תא התגלה 1993. מודל מורכב יותר זה שימש השראה עבור עיצוב של אצטדיון השחייה קצף במהלך המשחקים האולימפיים 2008 בבייג'ינג.

כללים של היווצרות תאי הקצף גם לשלוט כמה דפוסים שנצפו תאי חיים. לא רק עין-fly אינטגרלית מציגה אותו היבטי אריזת המשושה כי בועת שטוח. התאים רגישים לאור בתוך כל אחת עדשות הפרט גם מחוברים לקבוצה, שנראית בדיוק כמו בועות סבון.

פאוני עולם בטבע

התאים של סוגים שונים של אורגניזמים, מצמחים ממברנות עכברוש הכוללים מבנים מיקרוסקופיים כאלה. אף אחד לא יודע מה הם עושים, אבל הם כל כך נפוצים, זה הוגן להניח כי יש להם תפקיד כלשהו שימושי. אולי הם מבודדים אחד מהשני תהליך ביוכימי, הימנעות התערבות הצלב.

או שזה יכול להיות פשוט דרך יעילה ליצור מטוס גדול בעבודה, שכן תהליכים ביוכימיים רבים מתרחשים על פני שטח הקרום, שבו האנזימים ומולקולות פעילות אחרות ניתן לשלב. לא משנה מה הפונקציה של פאונים בטבע, לא טורח ליצור הוראות גנטיות מורכבות, בגלל חוקי הפיזיקה יעשו את זה בשבילך.

יש פרפרי החלק מכונפים קשקשים המכילים מבוך מסודר של חומר עמיד הנקרא כיטין. חשיפה לגלית אור ונחת מבין הטווח כרגיל ומבנים אחרים על פני הכנף, מובילה לכך כי אורכי גל מסוימים (למשל, קצת צבע) נעלמים, בעוד שאחרים מחזק. לפיכך, מבנה מצולעים מספק כלי מצוין לייצור צבעי חיה.

כדי להפוך הורה לרשת של מינרל קשה, כמה אורגניזמים כנראה ליצור את הצורה של הקרום הגמיש הרך, ולאחר מכן התגבשו חומר מוצק בתוך אחת מהרשתות החודרות. חלת דבש המבנה של תעלות מיקרוסקופיות בתוך החתיכים החלולים כיטין תולעים ימיים יוצאי דופן המכונים עכבר ים, ממיר את הדפוסים הללו בסיבים אופטיים הטבעי voloskopodobnye שיכול להדריך אור המשתנה אותו מאדום לכחול-ירוק תלויים בכיוון התאורה. ניתן להשתמש שינוי צבע זה כדי להרתיע טורפים.

הטבע יודע הכי טוב

חי וצומח בשפע דוגמאות של פאונים בטבע, כמו בעולם הדומם של סלעים ומינרלים. מנקודת המבט האבולוציונית גרידא, מבנה משושה היא חברה מובילה בתחום האופטימיזציה של האנרגיה. מלבד היתרונות הברורים (חיסכון שטח), רשתות polyhedral לספק מספר רב של פרצופים, ובכך להגדיל את מספר השכנים המשפיע על המבנה כולו לטובה. התוצאה הסופית של זה היא כי המידע הוא התפשט מהר. למה ימין בצורת כוכב משושה טועה פאונים בטבע מתרחשים לעתים קרובות כל כך? כנראה שכן הכרחי. הטבע יודע הכי טוב, היא יודעת טוב יותר.