Редовна polyhedra во природата

Што ќе се случи ако има само еден вид на форма, како форма, како правоаголник во светот? Некои работи не се менуваат на сите врати, товарни приколки, фудбалски игралишта - сите тие изгледаат исти. Но, она што за doorknobs? Тие ќе бидат малку чудно. А автомобил воланот? Тоа ќе биде неефикасна. И фудбалот? Тешко е да се замисли. За среќа, во светот е полн со многу различни форми. Дали има редовни polyhedra во природата? Да, и многу од нив.

Што е полигон?

За да бројка е многуаголник, бара одредени услови. Прво, мора да има многу страни и агли. Покрај тоа, таа треба да биде затворена форма. Регуларен полигон е фигура со сите еднакви страни и агли. Според тоа, во ред тие може да биде малку искривени.

Видови на редовни полигони

Што е минималниот број на страни може да имаат правилен многуаголник? Една линија може да биде многу страни. Двете страни, исто така, не може да се состанат и да формираат затворена мувла. А три страни може - како триаголник. И затоа што станува збор за обичен полигон каде што сите страни и агли се еднакви, ние се однесуваат на рамностран триаголник.

Ако додадете друга страна, ќе добие плоштад. Може правоаголник, каде партиите не се еднакви, да биде правилен многуаголник? Не, оваа бројка ќе се вика правоаголник. Ако додадете една петтина страна, ќе добие Пентагон. Според тоа, постои шестоаголни, heptagon, octagons, и така натаму бескрајноста.

основно геометрија

Полигони се различни видови: отворен, затворен и само-сече. основно геометрија многуаголник фигура е рамен, што е ограничен од страна на конечни синџир на права линија сегменти за да се формираат затворена многуаголник или контура. Овие сегменти се нејзините рабови или страни, и местата каде две рабовите се сретнуваат - темиња и страни. Внатрешниот дел на многуаголникот е понекогаш се нарекува неговото тело.

Polyhedra во природата и животот

Додека петострана шеми изобилува со многу живи форми, минерални свет преферираат двокреветни, трокреветни, четворни и шест пати симетрија. Шестоаголна е густа форма која овозможува максимална структурни перформанси. Тоа е многу честа појава во областа на молекули и кристали во кој скоро никогаш не се случи на петострана облик. Стероиди, холестерол, бензен, витамини Ц и Д, аспирин, шеќер, графит - е постоење на шест пати симетрија. Каде што во природата постојат редовни polyhedra? Најпознатите хексагонални архитектура создадена од пчели, оси и стршлени.

Шест молекулите на водата да го формираат јадрото на секоја снег кристал. Значи излегува снегулка. Аспекти летаат форма око збиени хексагонална аранжман. Кои се некои други редовни polyhedra во природата? Оваа вода кристали и дијаманти, базалт колумни, епителните клетки во окото, некои растителни клетки, и многу повеќе. Така, polyhedra, по природа, и живо и неживо, се присутни во животот на една личност во големо количество и разновидност.

Што ја предизвика популарноста на шестоаголници?

Снегулки, органски молекули, кварц кристали и колонообразен basalts се шестоаголници. Причината за ова е нивната вродена симетрија. Највпечатлив пример е мобилен, хексагонална структура со што се намалува на минимум просторни недостаток, бидејќи целата површина се троши многу ефикасно. Зошто да се подели во идентични клетки? Пчелите се создаде во природата редовно polyhedrons со цел да ги користат за сопствени потреби, вклучувајќи и складирање на мед и јајце-врска. Зошто природата претпочита шестоаголници? Одговорот на ова прашање може да даде основните математика.

• Триаголници. Земете 428 рамностран триаголник со страни од околу 7,35 милиметри. Нивната вкупна должина е 3 мм * 7.35 * 428/2 = 47,2 cm.
• Правоаголници. Земете 428 квадрати со страна од околу 4,84 мм, вкупната должина е 4 m * 4.84 * 428/2 = 41,4 cm.
• Шестоаголници. Конечно, се 428 шестоаголници со страни од 3 мм, вкупната должина е 6 * 3 mm * 428/2 = 38,5 cm.

Очигледна е да се победи шестоаголници. Тоа е форма помага да се минимизираат максимален простор и им овозможува на помал простор да се стави како многу парчиња што е можно. Ќелија во кои пчелите ги чувате своите килибар нектар, се чуда на прецизноста инженеринг, низа на призматични клетки со совршен хексагонална пресек. Ѕидовите на восок се направени за да се исполнат многу прецизни дебелина, клетките нежно склони да се спречи загуба на слатка мед, и целата структура е во согласност во согласност со магнетното поле на Земјата. Изненадувачки, а пчелите се работи во координација.

Зошто шестоаголници? Ова е едноставна геометрија

Ако сакате да се соберат заедно со иста големина и облик на мобилен, така што тие се пополни целиот авион, тоа ќе работи само три редовни форми (со сите партии и со истиот агол): рамностран триаголник, плоштади и шестоаголници. Од овие шестоаголни клетки бара најмалиот вкупната должина на ѕидот во споредба со триаголници или плоштадите на истата област.

Затоа на изборот на пчелите шестоаголници смисла. Во научник на XVIII век, Чарлс Дарвин рекол дека шестоаголни клетки "апсолутно совршен во спасувањето на трудот и восок." Тој верува дека природната селекција обдарени инстинкти на пчелин восок да се создадат овие клетки, кои имаа предност на обезбедување на помалку енергија и време отколку да се создаде други форми.

Примери на polyhedra во природата

Сложени очи некои инсекти се спакувани во шестоаголна, кадешто секоја страна - леќа е поврзан со долги тенки ретинална клетка. Структурите се формираат со кластери на биолошките клетки често имаат форми контролирани од страна на истите правила како меурчиња во раствор на сапун. Микроскопската структура на очите на работ - еден од најдобрите примери. Секој аспект содржи кластер на четири чувствителни на светлина клетки, кои имаат иста форма како кластер на четири конвенционалните меурчиња.

Што го одредува правилата на филмови и сапун меурчиња форма? Природа, дури и повеќе загрижени за економијата од пчели. Сапун меурчиња и филмови направени од вода (со додавање на сапун) и површинскиот напон се базира на течна површина, па како да го даде помал простор што е можно. Тоа е причината зошто капки се сферични (повеќе или помалку), кога тие спаѓаат: сферата има помала површина од која било друга форма со ист обем. На восочни лисја капки вода се подготвени во мали капки за истата причина.

Овој модел го објаснува меур сплавови на површински напон и пени. Пена ќе барате структура која има најниска вкупна површина тензија, која ќе им овозможи на најмалата површина на ѕидот. Иако геометријата на сапун филмови е диктирана од страна на интеракцијата на механички сили, тоа не ни кажува што ќе биде во форма на пена. Типичен пена вклучува многостенен мобилен форми и големини. Ако погледнете внимателно, на редовна polyhedra во природата - не толку точни. Нивните рабови ретко се совршено исправен.

точни меурчиња

Да претпоставиме дека може да се направи "совршена" пена, во која сите меурчиња се со иста големина. Што е совршена форма на клетката, што ја прави целокупната меур ѕид површина како мали како е можно. Ова беше разговарано за многу години, и за долго време се сметаше дека идеална форма на клетката е 14-еднострани полиедар со квадратен или хексагонални страни.

поекономичен, иако помалку подредена структура, се состои од повторување група од осум различни форми на мобилен е откриена во 1993 година. Ова повеќе комплекс модел се користи како инспирација за дизајнот на пливање пена стадион за време на Олимписките игри 2008 во Пекинг.

Правила за формирање на клетките во пена, исто така, го контролира некои модели се забележани во живи клетки. Не само составен летаат окото ги покажува истите хексагонални пакување аспекти кои рамен меур. На светлочувствителни клетки во рамките на секоја од поединечните објективи, исто така, е поврзан со групата, кои изгледаат исто како сапун меурчиња.

Светската polyhedra во природата

Клетките на многу различни видови на организми, од растенија да мембрани стаорец содржат такви микроскопски структури. Никој не знае што тие го прават, но тие се толку широко распространета, тоа е фер да се претпостави дека тие имаат корисна улога. Можеби тие се изолирани една од друга биохемиски процес, избегнување на крст-мешање.

Или тоа може да биде само еден ефикасен начин да се создаде голема работа авион, бидејќи многу биохемиски процеси се одвиваат на површината на мембраната, каде што може да се приклучи на ензими и други активни молекули. Без оглед на функција на polyhedra во природата, не се мачат да се создаде комплекс генетски инструкции, бидејќи законите на физиката ќе го направи тоа за вас.

Некои пеперутки имаат скали крилести содржи уреден лавиринт од издржлив материјал наречен хитин. Изложувањето на светлина бранови rebounding од вообичаените движи и други структури на површината на страна, води до фактот дека одредени бранови должини (на пример, некои бои) исчезне, додека други се меѓусебно зајакнување. Така, полигонални структура обезбедува одлична алатка за производство на бои на животните.

Нареди да се направи мрежата на хард минерални, некои организми очигледно формираат облик на меки флексибилна мембрана, а потоа кристализиран цврст материјал во еден од проникнувачки мрежи. саќе структура на микроскопски канали во рамките на шупливи столпчиња цитин необичен морски црви познат како морето глувчето, ги претвора овие модели во природни voloskopodobnye оптички влакна кои може да водич светлина тоа се менува од црвена во сина и зелена во зависност од насоката на осветлување. Оваа промена на бојата може да се користи за да ги одврати предатори.

природата знае најдобро

Флора и фауна изобилува со примери на polyhedra во природата, како нежива светот на карпи и минерали. Од чисто еволутивен аспект, хексагонални структура е лидер во енергетска оптимизација. Покрај очигледните предности (заштеда на простор), многостенен мрежи обезбеди голем број на лица, со што се зголемува бројот на соседи кои благотворно влијае на целата структура. Крајниот резултат на ова е дека информациите се шири побрзо. Зошто право и погрешно хексагонални ѕвезда во облик на polyhedra во природата се случуваат толку често? Веројатно толку потребно. Природата знае најдобро, таа знае подобро.