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在自然界正多面体

如果只有一个类型的形状,如形式,在世界上的矩形会发生什么? 有些事情并没有改变,在所有的门,货运拖车,足球场 - 他们看起来都一样。 但是,我们的门把手? 他们会有点陌生。 一辆汽车车轮? 这将是低效的。 和足球? 这是很难想象。 幸运的是,世界上充满了许多不同的形式。 是否有 正多面体 的性质是什么? 是的,他们中的很多。

什么是多边形?

图是一个多边形,需要一定的条件。 首先,必须有许多方面和角度。 此外,它应该是一个封闭的形式。 正多边形是所有平等的边和角的人物。 因此,在错误的,他们可能会稍微变形。

正多边形的类型

什么是双方的最小数量可以有一个正多边形? 一号线可不少当事人。 双方还不能满足,并形成一个封闭的模具。 一个三方可以 - 作为一个三角形。 而且,由于我们是在谈论一个正多边形所有边和角相等,我们指的是 一个等边三角形。

如果添加另一边,你会得到一个正方形。 矩形,如果当事人不等于能,是正多边形? 不,这个数字将被称为矩形。 如果您添加第五侧面,你会得到一个五边形。 因此,六边形,七边形,八角形,并如此循环往复。

初等几何

多边形是不同的类型:开放式,封闭式和自相交。 初等几何学多边形图形是平坦的,这是由直线段的有限长链的限制,以形成一个封闭的多边形或轮廓。 这些片段是其边缘或侧面,且其中两个边相遇,点 - 顶点和角落。 多边形的内部有时也被称为他的身体。

多面体在自然界和人类生活

虽然五角形图案在许多生命形式比比皆是,矿物世界喜欢两倍,三倍,四倍和六倍对称。 六边形是致密形状可提供最大的结构性能。 它是在分子并且其中五边形形状几乎不会发生晶体领域很常见。 类固醇,胆固醇,苯,维生素C和D,阿司匹林,糖,石墨 - 是六倍对称的存在。 凡在本质上有正多面体? 蜜蜂,黄蜂和大黄蜂创造了最著名的六角形结构。

六水分子形成各雪晶的核心。 因此,原来雪花。 面复眼形式紧凑六边形排列。 什么是自然界中其他一些正多面体? 这水结晶,钻石,玄武岩柱,上皮细胞的眼睛,有些植物细胞,以及更多。 因此,多面体,自然,无论是有生命的和无生命的,存在于一个人的生活在一个大的数量和品种。

是什么原因造成六边形的普及?

雪花,有机分子,石英晶体和柱状玄武岩六边形。 这样做的原因是其固有的对称性。 最显着的实例是细胞,六边形结构,其减少到最低限度的空间的缺点,因为整个表面被非常有效地消耗。 为什么要分成相同的细胞? 蜜蜂在大自然正多面体创建,以将其用于自己的需求,包括蜂蜜和产蛋的存储。 为什么自然喜欢六角形? 在这个问题的答案可能会初等数学。

  • 三角形。 就拿428个边三角形约7.35毫米两侧。 它们的总长度为3毫米×7.35 *2分之428=47.2厘米。
  • 矩形。 取428个平方具有约4.84毫米的边,总长度为4米* 4.84 *2分之428=41.4厘米。
  • 六边形。 最后,以428个六边形为3mm两侧,总长度为6×3毫米×2分之428=38.5厘米。

最明显的是赢得六边形。 正是这种形式有助于最小化的最大空间,并允许更小的区域来放置尽可能多块地。 电池,其中蜜蜂存储其琥珀花蜜,都是精密工程,棱柱形单元的阵列与完美的六边形横截面的奇迹。 蜡壁由以满足非常精确的厚度,将细胞轻柔地倾斜,以防止粘性蜂蜜的损失,且整个结构在根据地球的磁场对准。 令人惊讶的,而蜜蜂在协调工作。

为什么六边形? 这是一个简单的几何图形

如果你想聚集在一起的细胞同样大小和形状,使他们填满了整个平面,它的工作只有三个规则形状(与各方并用相同的角度):等边三角形,方形和六边形。 这些六角形单元需要相比三角形或相同的面积的正方形的壁的最小总长度。

因此蜜蜂六边形的选择是有道理的。 在十八世纪的科学家查尔斯·达尔文说,六边形网格“在节省人力和蜡绝对完美。” 他认为,蜂蜡的自然选择赋予的本能来创建这些细胞,这为大家提供较少的能量和时间,而不是建立其他形式的优势。

在自然界中多面体的例子

复眼一些昆虫都装在一个六边形,其中每一侧 - 透镜被连接到细长的视网膜细胞。 结构由生物细胞通常具有由相同的规则在肥皂溶液中的气泡控制形状的簇形成。 边眼睛的微观结构 - 的最佳范例之一。 每个刻面包含四个感光细胞,其具有相同的形状作为四个常规气泡簇的簇。

是什么决定了肥皂膜的规则,并形成气泡? 自然更关心经济比蜜蜂。 从水(加入肥皂)发肥皂泡和膜和表面张力将液体表面上,以便给它更小的空间成为可能。 这就是为什么滴是球形(更多或更少),只要它们落入:球体具有比任何其它形式的具有相同体积小的表面积。 在糯叶水滴被吸进小珠子出于同样的原因。

这个模型解释的表面张力气泡筏和泡沫。 泡沫会寻找具有最低总表面张力,这将提供所述壁的最小面积的结构。 虽然肥皂膜的几何形状由机械力的相互作用决定的,它并没有告诉我们,这将是泡沫的形式。 典型的泡沫包括多面体细胞的形状和大小。 如果你仔细观察,在自然界正多面体 - 不是那么正确。 其边缘是很少笔直的。

正确的气泡

假设你可以做一个“完美”的发泡体,其中所有气泡的大小相同。 什么是细胞,这使得整个气泡壁面积尽可能小的完美的形式。 这已经讨论了很多年,并在相当长的时间,人们认为细胞的理想形式是一个14面体与正方形或圆形边。

更经济,尽管不太有序的结构,由8种不同的形式的细胞的重复组的在1993年被发现了。 这更复杂的模型作为灵感泡沫游泳馆的2008年奥运会期间在北京的设计。

在泡沫形成单元的规则也控制在活细胞中观察到的一些模式。 不仅一个组成复眼显示了相同的六方堆积面即平气泡。 内的每个所述各个透镜的感光细胞也被连接到该组,这看起来就像肥皂泡。

在世界自然多面体

许多不同类型的生物的,从植物到大鼠膜的细胞中含有这样的微观结构。 没有人知道他们做了什么,但他们是如此普遍,这是公平的假设,他们有一些有益的作用。 或许它们是分离的一个从其它生化过程,避免交叉干扰。

或者它可以是简单地创建大的工作平面的有效方式,因为许多生化过程在膜表面,其中,所述酶和其它活性分子可以结合进行。 无论在自然界多面体的功能,不要刻意去创建复杂的遗传指令,因为物理定律会为你做它。

有些蝴蝶有含甲壳素称为耐用材料的有序迷宫鳞翅。 暴露于光波从机翼表面上的通常范围和其它结构反弹,导致一个事实,即某些波长(即,一些颜色)消失,而另一些是相辅相成的。 因此,多边形结构提供了用于生产的动物的颜色的优秀工具。

为了使硬质矿物的有序网络,一些生物显然形成软的柔性膜的形状,然后结晶内的互穿网络的一种固体材料。 称为海鼠标几丁质尖峰异常海洋蠕虫内部微观中空通道的蜂窝状结构体,voloskopodobnye变成这些结构入天然光学纤维,其能够引导光,从红色改变它蓝绿色,这取决于照明的方向。 这种颜色的变化可以用来阻止掠食者。

自然最清楚

动植物比比皆是,在自然界中多面体的例子,如岩石和矿物的无生命的世界。 从一个纯粹的进化点,六边形结构是在能源优化的领导者。 除了明显的优势(节省空间),多面体网格提供了大量的面孔,从而增加了有益地影响整个结构邻居的数量。 这样做的最终结果是,信息传播速度更快。 为什么是非六角星形多面体的性质发生如此频繁? 大抵如此必要。 自然最清楚,她知道越好。

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