Редовно Полихедра у природи

Шта би се десило када би постојала је само једна врста облика, као што су облик, као правоугаоника у свету? Неке ствари се нису промениле на свим вратима, теретне приколице, фудбалским теренима - сви изгледају исто. Али, шта је са кваке на вратима? Они ће бити мало чудно. Аутомобил точак? То би било неефикасно. А фудбал? Тешко је и замислити. Срећом, свет је пун различитих облика. Да ли постоје редовне Полихедра у природи? Да, и многи од њих.

Шта је полигон?

На слици је полигон, захтева одредјене услове. Прво, мора постојати много стране и углови. Поред тога, требало би да буде затворена форма. Редовно полигон је цифра са свим једнаким странама и углова. Сходно томе, у праву они могу бити благо искривљен.

Врсте редовних полигона

Који је минимални број стране може имати редовну полигон? Једна линија може бити много партија. Две стране такође не може да задовољи и формирају затворен калуп. А три партије могу - као троугао. А с обзиром да се ради о редовном полигону, где су све стране и углови једнаки, мислимо на једнакостраничног троугла.

Ако додате другу страну, ти квадрат. Може ли правоугаоник, где странке нису једнаки, било редовну полигон? Не, ова цифра ће се звати правоугаоник. Ако додате пету страну, ти Пентагона. Сходно томе, постоји хексагон, хептагон, оцтагонс, итд ад инфинитум.

основно геометрија

Полигони су различити типови: отворени, затворени и само-укршта. Елементарна геометрија полигона цифра је раван, што је ограничена коначног ланца линијске сегменте да формирају затворену полигона или контуру. Ови сегменти су њени ивице или стране, као и тачке у којима две ивице испуњавају, - темена и углове. Унутрашњи део полигона се понекад назива његово тело.

Полихедра у природи и људском животу

Док петоугаоне обрасци обилује многим животним облицима, минерал свет воле двоструки, троструки, четвороструки и шест пута симетрију. Шестоугла је густ облик који обезбеђује максималну структурну перформансе. Веома је уобичајено у области молекула и кристала у којима је петоугаона облик се готово никада не дешавају. Стероидс, холестерол, бензен, витамини Ц и Д, аспирин, шећер, графит - је постојање шест пута симетрије. Где у природи постоје редовни Полихедра? Најпознатији шестоугаони архитектура створио пчела, оса и стршљена.

Шест молекули воде чине језгро сваког снега кристала. Тако испада да пахуљицу. Аспекти фли облик очију чврсто упакована хексагоналну аранжман. Који су неки други редовни Полихедра у природи? Ова вода кристали, и дијамант, базалт колоне, епителних ћелија у оку, неки биљне ћелије, и још много тога. Тако, Полихедра, по природи, и анимирају и неживог, присутни су у животу особе у великој количини и разноврсности.

Шта је изазвало популарност хексагона?

Сновфлакес, органске молекуле, куартз кристали и колумнарну басалтс су Хекагонс. Разлог за то је њихова урођена симетрија. Најупечатљивији пример је ћелија, шестоугаони структура која своди на минималну просторни неповољан положај, јер је цела површина не буде веома ефикасно конзумира. Зашто поделити у идентичним ћелије? Пчеле стварају у природи редовним полиедар како би их користили за своје потребе, укључујући и складиштење меда и носиља. Зашто природа воли хексагона? Одговор на ово питање може дати основне математике.

• Троуглова. Узмите 428 једнакостранични троуглови са стране око 7,35 мм. Њихова укупна дужина износи 3 мм * 7.35 * 428/2 = 47.2 цм.
• Правоугаоника. Таке 428 квадрата са стране око 4,84 мм, укупна дужина је 4 м * 4.84 * 428/2 = 41.4 цм.
• Сестоуглова. Коначно, предузети 428 хексагона са странама 3 мм, укупна дужина износи 6 * 3 мм * 428/2 = 38,5 цм.

Очигледно је да победи хексагона. То је овај облик помаже да се смањи максималан простор и омогућава мању површину за постављање што више комада могуће. Ћелија у којима су пчеле чувати своју амбер нектар су чуда прецизног инжењеринга, низом призматичних ћелија са савршеном шестоуглом попречним пресеком. Восак Зидови су направљени да задовоље веома прецизну дебљину, ћелије благо склони спречио губитак вискозног меда, а цела структура поравнат према магнетном пољу Земље. Изненађујуће, док су пчеле раде у координацији.

Зашто Хекагонс? Ово је једноставна геометрија

Ако желите да окупи исту величину и облик ћелије, тако да се пуне цео авион, то ће радити само три редовне облике (са свих страна и са истим углом): једнакостранични троуглови, тргова и хексагона. Од ових шестоугаоне ћелије захтевају најмањи укупну дужину зида у односу на троуглове или квадрата на истом подручју.

Због тога је избор пчела хексагона има смисла. У научника КСВИИИ века Чарлс Дарвин је рекао да је шестоугаони ћелија "апсолутно савршен за спасавање рада и восак." Он је сматрао да природна селекција обдарени инстинкти пчелињег воска за стварање ових ћелија, које су имале предност пружања мање енергије и времена него да створе и друге облике.

Примјери полиедра у природи

Сложени очи неки инсекти су упаковани у шестоугаоног, при чему свака страна - објектив буде повезан са дугом танком мрежњаче ћелији. Структуре се формирају кластери биолошких ћелија често имају облике контролисаних по истим правилима као мехурића у раствору сапуна. Микроскопска структура ивица очију - један од најбољих примера. Свака фацет садржи кластер четири осетљиво на светло ћелије, које имају исти облик као кластера четири конвенционалних мехурића.

Шта одређује правила сапуна филмова и бубблес облик? Природа још више брине о економији него пчеле. Соап бубблес и филмови направљени од воде (са додатком сапуна) и површински напон црта површине течности како би му дати мањи простор могуће. Зато су капи су сферичне (више или мање), када падну: сфера има мању површину од било ког другог облика са истом обиму. На воштана оставља капљице воде су извучени у мале куглице из истог разлога.

Овај модел објашњава Буббле сплавова и пени површинска напетост. Пена ће тражити структуре која има најнижи укупну површину напетост, која ће обезбедити најмањи простор од зида. Иако је геометрија сапун филмова диктира интеракције механичких сила, то нам не каже шта ће бити форма пене. Типичан пена садржи Полихедрал ћелија облика и величина. Ако мало боље погледате, редовна Полихедра у природи - не тако исправно. Њихови ивице су ретко потпуно право.

исправни мехурићи

Претпоставимо да можете направити "савршен" пену, у којој су сви мехурићи су исте величине. Који је савршен облик ћелије, што чини укупну балон зид подручје што је могуће мањи. То је било речи дуги низ година, а већ дуже време се мислило да је идеалан облик ћелије је 14-једнострана полиедр са квадратом или хексагоналних стране.

економичнији, иако мање уређена структура, који се састоји од понављајућих група осам различитих облика ћелије је откривена 1993. године. Овај сложеније модел је коришћен као инспирација за дизајнирање пена пливања стадиону током Олимпијских игара 2008. у Пекингу.

Правила формирања ћелија у пену такође контролишу неке моделе примећене у живим ћелијама. Не само саставни мува очију показује исте шестоугаоне паковање аспекте тај стан буббле. Осетљив на светлост ћелије у свакој од појединачних сочива такође повезана са групом, која изгледају као Соап Бубблес.

Свет Полихедра у природи

Ћелије многих различитих типова организама, од биљака до пацова мембранама садржи такве микроскопске структуре. Нико не зна шта они раде, али они су толико распрострањена, да је фер претпоставити да они имају неку корисну улогу. Можда су они изоловани један од другог биохемијском процесу, избегавајући унакрсно сметње.

Или може бити једноставно ефикасан начин да се створи велику радну авион, јер многи биохемијски процеси одвијају на површини мембрана, где се могу уградити ензими и други активни молекули. Без обзира на функцију полихедра у природи, немојте се трудити да створе сложене генетске инструкције, јер су закони физике ће то учинити за вас.

Неки лептири имају ваге крилатих садрже уредно лавиринт трајног материјала који се зове китин. Изложеност светлосних таласа одбијену од уобичајених опсега и других објеката на крила површини, доводи до тога да неке таласне (тј нека боја) нестају, док други међусобно појачавају. Дакле, полигоналног структура пружа одличан алат за производњу животињских боја.

Да би наредио мрежу тврдог минерала, неки организми очигледно формира облик меке еластичне мембране, а затим се кристализује чврстог материјала у једној од прожимају мрежа. Саће структура микроскопских канала у оквиру шупље нитне Цхитин необичне морске црве познате као море миш, претвара ове моделе у природним волоскоподобние оптичких влакана која могу да усмеравају светлост се мења од црвене до плаво-зелене у зависности од правца расвјете. Ова промена боје може да се користи да одврати предатора.

природа зна најбоље

Флора и фауна обилују примјерима полихедра у природи, као неживог света стена и минерала. Са чисто еволутивне тачке гледишта, шестоугаони структура је лидер у оптимизацији енергије. Поред очигледних предности (уштеда простора), Полихедрал решетке пружају велики број лица, чиме се повећава број суседа који повољно утиче на целу структуру. Крајњи резултат тога је да се информације шире брже. Зашто добро и лоше шестоугаони у облику звезде Полихедра у природи јављају тако често? Вероватно је тако неопходно. Природа зна најбоље, она зна боље.