Poliedros regulares na natureza

O que sucedería se houbese só un tipo de forma, como unha forma, como un rectángulo no mundo? Algunhas cousas non cambiaron en todas as portas, remolques de carga, campos de fútbol - todos eles teñen o mesmo aspecto. Pero que sobre os pomos? Eles serían un pouco raro. Unha roda de coche? Sería ineficiente. E o fútbol? É difícil incluso imaxinar. Afortunadamente, o mundo está cheo de moitas formas diferentes. Hai poliedros regulares na natureza? Si, e unha morea deles.

¿Que é un polígono?

Para número era dun polígono, require certas condicións. En primeiro lugar, debe haber moitos lados e ángulos. Ademais, debe ser unha forma pechada. Un polígono regular é unha figura con todas as partes e ángulos iguais. Así, na mal que sexa levemente distorsionada.

Tipos de polígonos regulares

Cal é o número mínimo de dous lados pode ter un polígono regular? Unha liña pode ser unha chea de partidos. Os dous lados tampouco satisfai e formar un molde pechado. A tres partes pode - como un triángulo. E xa que estamos a falar dun polígono regular en todos os lados e ángulos son iguais, referímonos a un triángulo equilátero.

Se engades un cambio, ten un cadrado. Pode un rectángulo, en que as partes non coinciden, sexa un polígono regular? Non, este número será chamado un rectángulo. Se engades un quinto banda, recibe un pentágono. Por conseguinte, hai un hexágono, heptagon, octógonos, etc. ad infinitum.

xeometría elemental

Polígonos distintos tipos: aberto, pechado e auto-intersección. A figura xeometría polígono elemental é plana, que está limitada por unha cadea finito de segmentos en liña recta para formar un polígono pechado ou contorno. Estes segmentos son os seus bordos ou lados, e os puntos en que dúas arestas se atopan, - vértices e ángulos. A parte interior do polígono é ás veces chamado de seu corpo.

Poliedros na natureza ea vida humana

Mentres patróns pentagonais abundan en moitas formas de vida, o mundo mineral prefiren unha simetría dobres, triples, quádruplos e seis veces. O Hexágono é unha forma densa, que proporciona un rendemento estrutural máxima. É moi común no campo de moléculas e cristais en que a forma pentagonal e case nunca ocorren. Esteroides, colesterol, benceno, vitaminas C e D, a aspirina, o azucre, grafito - é a existencia de simetría de seis veces. Onde na natureza existen poliedros regulares? A arquitectura hexagonal máis famoso creado por abellas, avespas e marimbondos.

Seis moléculas de auga forman o núcleo de cada cristal de neve. Así, verifícase un folerpa de neve. Facetas mosca forma ollo ben embalado arranxo hexagonal. Cales son algúns outros poliedros regulares na natureza? Este cristais de auga, e diamante, columnas de basalto, as células epiteliais do ollo, algunhas células de plantas, e máis. Así, poliedros, por natureza, animados e inanimados, están presentes na vida dunha persoa nunha gran cantidade e variedade.

O que causou a popularidade dos hexágonos?

Flocos de neve, moléculas orgánicas, cristais de cuarzo e basaltos columna son hexágonos. A razón para isto é a súa simetría inherente. O exemplo máis flagrante é unha célula, unha estrutura hexagonal que reduce a un mínimo espacial desvantaxe, xa que toda a superficie é consumida de forma moi eficiente. Por que dividir en células idénticas? Abellas crear na natureza poliedros regulares, a fin de usalos para as súas propias necesidades, incluíndo o almacenamento de mel e postura de ovos. Por natureza prefire hexágonos? A resposta a esta pregunta pode dar matemática elemental.

• Triángulos. Tomé 428 triángulos equilátero con lados de preto de 7,35 mm. A súa lonxitude total é de 3 mm * 7,35 * 428/2 = 47,2 cm.
• Rectángulos. Tomé 428 cadrados con unha banda de preto de 4,84 mm, a lonxitude total é de 4 m * 4,84 * 428/2 = 41,4 cm.
• Hexágonos. Por último, tomar 428 hexágonos con lados de 3 mm, a lonxitude total é de 6 * 3 mm * 428/2 = 38,5 cm.

O evidente é gañar hexágonos. É esta forma axuda a minimizar o máximo de espazo e permite unha área menor para poñer tantas pezas como sexa posible. Célula en que as abellas almacenan o néctar ámbar, son marabillas da enxeñaría de precisión, unha matriz de células prismáticas con corte transversal hexagonal perfecto. As paredes de cera son feitas para satisfacer espesor moi precisa, as células suavemente inclinados para evitar a perda de mel viscoso, e toda a estrutura é vencellada segundo o campo magnético da terra. Sorprendentemente, mentres que as abellas están a traballar en coordinación.

Por hexágonos? Esta é unha xeometría simple

Se quere reunir o mesmo tamaño e forma da célula, para que cubrir todo o plan, que vai traballar só tres formas regulares (con todas as partes e co mesmo ángulo): triángulos equilátero, prazas e hexágonos. Destas células hexagonais require menor lonxitude total do muro en comparación con triángulos ou cadrados da mesma área.

Polo tanto, a elección de abellas hexágonos ten sentido. No científico do século XVIII Charles Darwin dixo que a célula hexagonal "absolutamente perfecto en aforro de traballo e cera." El cría que a selección dotado instintos naturais de cera de abella para crear esas células, que tiñan a vantaxe de ofrecer menos enerxía e tempo do que para crear outras formas.

Exemplos de poliedros na natureza

ollos compostos algúns insectos son embalados nun hexagonal, no que cada un dos lados - a lente está conectado a unha célula da retina longa e fina. As estruturas son formados por conxuntos de células biolóxicas frecuentemente teñen formas controladas polas mesmas regras que as burbullas na solución de xabón. A estrutura microscópica dos ollos de punta - un dos mellores exemplos. Cada faceta contén un conxunto de catro células sensibles á luz, que teñen a mesma forma como a agrupación de catro burbullas convencionais.

O que determina as normas de películas de xabón e burbullas se forman? Natureza aínda máis preocupados pola economía do que as abellas. As burbullas de xabón e películas feitas a partir da auga (con adición de xabón) e tensión superficial deseña a superficie do líquido, para dar un pequeno espazo posible. É por iso que as pingas son esféricos (máis ou menos), cando eles caen: a esfera ten un área de superficie menor que calquera outra forma co mesmo volume. En deixa a cera gotas de auga son atraídos a pequenas contas para a mesma razón.

Este modelo explica as balsas burbulla de tensión superficial e espumas. Escuma buscará unha estrutura que ten a máis baixa tensión de superficie total, o que vai proporcionar a menor superficie do muro. Aínda que a xeometría de películas de xabón é ditada pola interacción de forzas mecánicas, que non nos di que será o xeito de escuma. Unha escuma típica inclúe un poliédrico formas móbiles e tamaños. Se ollar de preto, o poliedros regulares na natureza - non tan correcto. Súas beiras son raramente perfectamente recto.

burbullas correctas

Supoña que vostede pode facer unha espuma "perfecto", no que todas as burbullas son do mesmo tamaño. Cal é a forma perfecta de cela, o que fai a área da pantalla da burbulla global tan pequeno como sexa posible. Isto foi discutido por moitos anos, e por moito tempo pensouse que a forma ideal de cela é un poliedro de 14 lados con cadrado ou lados hexagonais.

máis económica, aínda que menos estrutura ordenada, que consta dun grupo de repetición das oito formas diferentes de células foi descuberto en 1993. Este modelo máis complexo foi usado como inspiración para o deseño dun estadio de escuma de natación durante os Xogos Olímpicos de 2008 en Pequín.

Regras de formación de células na escuma tamén controlar algúns patróns observados en células vivas. Non só unha mosca de ollos integrante mostra as mesmas actividades envasado hexagonais que burbulla plana. As células sensibles á luz dentro de cada unha das lentes individuais tamén está ligado ao grupo, que son parecidos con burbullas de xabón.

poliedros mundo na natureza

As células de moitos tipos diferentes de organismos, a partir de plantas para membranas de rato conter tales estruturas microscópicas. Ninguén sabe o que eles fan, pero son tan difundida, é xusto supor que teñen algún papel útil. Quizais que son illados a partir dun outro proceso bioquímico, evitando interferencias cruzada.

Ou pode ser simplemente unha forma eficaz de crear gran plan de traballo, xa que moitos procesos bioquímicos tomar lugar na superficie da membrana, en que as encimas e outras moléculas activas poden ser incorporadas. Sexa cal sexa a función de poliedros na natureza, non se preocupan en crear instrucións xenéticas complexas, porque as leis da física vai facelo por vostede.

Algúns bolboretas teñen escalas alado contén un labirinto ordenada de material duradeiro chamada quitina. A exposición ás ondas de luz recuperando a partir dos intervalos normais e outras estruturas na superficie da á, leva ao feito de que certos lonxitudes de onda (isto é, un pouco de memoria desaparecer), mentres que outros se reforzan mutuamente. Así, unha estrutura poligonal proporciona unha excelente ferramenta para a produción de cores animais.

Para facer a rede ordenada de mineral duro, algúns organismos aparentemente formar a forma da membrana flexible, suave, e, a continuación, cristalizado de material sólido dentro dunha das redes interpenetrantes. A estrutura en favo de mel de canles microscópicos dentro dos pernos ocos quitina vermes mariños non usuais coñecidos como ratiño mar, converte estes patróns en fibra óptica voloskopodobnye natural que poden guiar luz transformando-o de vermello a verde-azulado, dependendo da dirección de iluminación. Este cambio de cor pode ser usada para deter os depredadores.

natureza sabe mellor

Flora e fauna abundan en exemplos de poliedros na natureza, como o mundo inanimado de rochas e minerais. Dun punto puramente de vista evolutivo, a estrutura hexagonal é líder en optimización de enerxía. Ademais das vantaxes obvias (economía de espazo), reixas poliédricas proporcionar unha gran cantidade de rostros, aumentando así o número de veciños que afecta beneficiosamente toda a estrutura. O resultado final diso é que a información se espalla máis rápido. Por certo e mal hexagonal en forma de estrela poliedros na natureza ocorren con tanta frecuencia? Probablemente tan necesario. Natureza sabe mellor, ela sabe mellor.