|
16.02.2010, 19:27 | #1 |
Moderator
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 73
Сообщений: 1.560
Репутация: 27 | 6
|
Миф о страшной силе насекомых
"Если бы блоха была величиной с человека, она перепрыгивала бы через пятиэтажный дом".
"Если бы муравей был величиной с человека, он поднимал бы грузовик". "Если бы муха была размером с Боинг..." В популярных книжках такое часто пишут. Да и в голливудских ужастиках какая-нибудь мелкая тварь вырастает размером с дом и начинает хулиганить безобразия. Что же будет, если вырастить муравья до размеров человека или, наоборот, уменьшить человека до размеров муравья? Как изменяется сила и вес при изменении размеров? Буду говорить медленно и, повторяясь, чтоб даже военные поняли!!! Сила в механически напряжённом материале пропорциональна площади сечения, умноженной на это напряжение. Или, что то же самое, сила равна давлению, умноженному на площадь: F = S * P Древняя школьная формула. Ну, если кто там учился! То есть, если верёвка диаметром полсантиметра рвётся при 100 килограммах, то верёвка из такого же материала, но диаметром в сантиметр порвется при 400 килограммах (2*2=4). Это касается всех материалов, в том числе и мышц – если человека уменьшить в 2 раза, то сечение его мышц станет меньше в 4 раза и вместо 100 кг он сможет поднять только 25. Или сможет порвать верёвку диаметром в четверть сантиметра. То есть, верёвка уменьшенному человеку будет казаться такой же, как и раньше (до уменьшения его размеров), и рваться она будет так же, как и раньше. Ну, а с весом всё просто. Вес пропорционален объёму, объём пропорционален третьей степени размеров. Уменьшили человека в два раза – его вес уменьшился в восемь. И вот теперь начинается интересное: если раньше человек рвал своим весом верёвку, то в уменьшенном виде верёвка от одного человека уже не рвётся, чтоб она порвалась, надо на неё повесить двух уменьшенных людей – верёвка рвётся при 25 кг, а один человек весит только 12,5. Ну а это значит, что человек будет чувствовать себя в два раза легче – сила тяжести для него уменьшилась в два раза. Если раньше он мог подпрыгнуть на полметра, то он и теперь подпрыгнет на полметра, но настоящих, не уменьшенных. А для него это будет как на метр. И если раньше человек мог без последствий прыгнуть с сарая высотой 2 метра, то и в уменьшенном виде сможет с 2 метров. "Если бы блоха была величиной с человека, ..." то она бы и пошевелиться не смогла. Ведь она прыгает на 20 см, а при росте 2 метра это всего одна десятая. У неё не хватит сил даже разогнуть лапы. Муравей раз в двести меньше человека. Он легко несёт другого муравья, но если груз существенно больше, то может уже только волочить. Человек, уменьшенный в 200 раз, весил бы 0,0125 грамма, и мог бы нести груз 2,5 грамма (это как сто кг), а волочь вообще граммов до десяти. А вы пробовали положить на муравья монетку весом в один грамм? Он оказывается намертво придавленным и может шевелить только усами. Аналогично и с мухами. Большой самолёт – чудо инженерной мысли. Лучшие материалы используются на пределе прочности, всё тщательно вылизано, уникальные двигатели, очень дорогие в изготовлении. А маленькая моделька того же самолёта сделанная тяп-ляп, с плохой аэродинамикой, из дешёвой пластмассы, простенький электродвигатель, батарейка – полетела. И не просто полетела, а запросто выделывает фигуры, при которых большой самолёт развалился бы. Это именно потому, что для маленького сила тяжести в десятки раз меньше. А значит и нагрузки в материалах меньше, можно всё делать проще и слабее. А уменьшенный человек, взяв два куска фанеры, вполне мог бы соревноваться с мухами. Прыжки без парашюта. Установившаяся скорость падения человека около 50 м/с. Это как с высоты 125 метров шлёпнуться. Но у уменьшенного в 200 раз человека удельное сопротивление в 200 раз больше (отношение площади к объёму). А значит квадрат скорости тоже в 200 раз меньше – скорость падения всего 3,5 м/с, это как с высоты 60 см прыгнуть. Вот поэтому маленькие насекомые и не бьются при падении с любой высоты. Жившие в прошлые миллионы лет членистоногие (насекомые и другие) иногда вырастали до больших размеров (например, 7-метровый скорпион), но это были морские обитатели – они жили в гидроневесомости, сил ползать по дну им хватало. На суше уже таких больших не было. Чтоб могли появиться большие звери, эволюции пришлось несколько раз "изобретать" новые мышцы. У теплокровных получились самые лучшие (на настоящий момент). Во сколько раз наши мышцы сильнее, чем у насекомых? Сейчас самый большой (сухопутный) жук весит полтора кг, а слон примерно 6 тонн. Жука для такого веса надо увеличить в 16 раз. А это значит, что жук примерно в 16 раз слабее. Раз он не смог вырасти в 16 раз. Вот и ответ. Есть ещё один фактор, который меняется с размерами, это время. Если взять натянутую струну и укоротить её (сдвинуть точки закрепления) в два раза, то частота её колебаний увеличится в два раза (музыканты знают). Если при этом уменьшить её диаметр в два раза, а силу натяжения в четыре раза, то ничего не изменится. То есть, если уменьшить струну по всем размерам в два раза, и уменьшить силу натяжения в четыре, то частота увеличится в два раза. Это касается и всего остального. Например, частота резонансов в голосе человека определяется размерами полостей горла и рта. Уменьшили в два раза – звук стал проходить это расстояние за время, меньшее в два раза. Ручные часы (и механические, и электронные) будут тикать в два раза быстрее. (Это не касается часов с висячим маятником.) Ну и сердце должно сокращаться в два раза чаще, чтоб обеспечить ту же скорость (линейную) потока крови – объём сердца уменьшился в восемь раз, а сечение сосудов только в четыре. И в мозговых нервах импульсам надо будет пробегать меньшее расстояние. То есть, время уменьшенного человека будет идти в два раза быстрее. Иногда кажется, что насекомые что-то проделывают мгновенно. Это просто они маленькие, вот нам, большим, и кажется. Если взять ту же струну и дать её натянуть человеку и насекомому таких же размеров, то у насекомого натяжение будет в 16 раз меньше и частота (корень квадратный из натяжения) в 4 раза меньше. Это значит, что скорость движений, ограниченная инерцией, у насекомых будет в 4 раза меньше. То есть, в скорости движений насекомые тоже будут отставать от теплокровных. Последний раз редактировалось Xan: 17.02.2010 в 08:19. |
16.02.2010, 21:51 | #2 |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых.
Интересно. К этому же разряду относится, например, такое заблуждение (можно увидеть в фильмах по типу звёздных войн), что планета может быть расколота. Хотя на самом деле в таком масштабе сил и размеров планета ведёт себя как жидкость, что объясняет также их круглую форму ("гидростатическое равновесие").
Несмотря на это я часто вижу на сайтах новости про экзопланеты с такими вот иллюстрациями: правильной картинки не нашёл ни одной |
17.02.2010, 02:01 | #3 |
Senior Member
Регистрация: 03.2007
Проживание: Wotan's Reich
Сообщений: 13.283
Записей в дневнике: 3
Репутация: 50 | 17
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых.
Особенно если слон на него случайно наступит
Ну всё верно сказано.Малы они,насекомые,чтобы нахулиганить как в американских фильмах. Хотя есть хорошая поговорка : "мал клоп-да вонюч" В фильмах американских можно всё увидеть.Они там постоянно спасают человечество от разных напастей:коммунизма,глобального потепления,зубастиков и прочей чепухи.И кажется сами в это взаправду верят. |
17.02.2010, 09:49 | #4 |
Moderator
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 73
Сообщений: 1.560
Репутация: 27 | 6
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых.
Итак, куча поправок к тексту.
http://en.wikipedia.org/wiki/Largest..._.28Insecta.29 Слон - в среднем 8500 кг, максимум 13000 Goliathus goliatus -- 115 граммов Стрекоза - 19 см крылья Бабочка - 28 см крылья, вес 58 г Паук - 85 г Максимальный вес слона к максимальному весу жука = 13000000 / 115 = 113000. Кубический корень из этого = 48 В древности в море жили ракоскорпионы размером до 2.5 метров (а не 7). Это, наверное, писатели несколько раз метры в футы переводили и обратно. Самая большая стрекоза в прошлом - 75 см крылья, вес около 450 граммов. Повторусь, что мне интересны именно сухопутные животные, которые с силой тяжести должны бороться. Вот ещё про полёт: Если летательный аппарат увеличивается в 4 раза, его вес увеличивается в 64 раза, скорость полёта в 2 раза, а мощность, потребная для полёта, увеличивается в 128. То есть, удельная мощность (мощность на вес) должна увеличиться в 2 раза. Если плотность воздуха увеличивается в 4 раза, то потребная мощность уменьшается в два раза. То есть, при одинаковой удельной мощности размер летательного аппарата пропорционален плотности воздуха. Отсюда сразу хочется предположить, что в прошлые мегавека атмосфера была плотнее, вот стрекозы и были в 4 раза больше. Но это только "хотение предположения". |
17.02.2010, 11:15 | #5 |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых.
насекомые достигали больших размеров из-за высокого содержания кислорода (до 30-35 %). а парциальное давление кислорода ограничивает размер дышащих только одними трахеями (без лёгких) насекомых. где-то на elementy.ru читал по-моему. площадь внутренней поверхности трахей пропорциональна квадрату линейных размеров насекомого, а масса - кубу, т.е. масса тела растёт быстрее чем возможность снабжать тело кислородом при увеличении его линейных размеров
так что если бы муха была размером с боинг, то она бы задохнулась |
17.02.2010, 21:35 | #6 |
Moderator
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 73
Сообщений: 1.560
Репутация: 27 | 6
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых.
Цитата из книжки Шмидта-Ниельсена - Физиология животных (2 тома).
Сенкс камраду Echiniscus. ЕЩЕ О ПРЫЖКАХ |
13.07.2010, 21:07 | #7 |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Xan, отгадайте загадку:
Если взять любой материал (вещество, камушек, металл и тп), то его сухая поверхность будет выглядеть почти всегда светлее, чем влажная. В тоже время, если мы превратим сухой исходный материал в порошок или сделаем его поверхность неровной (шероховатой), то тот же самый материал всегда опять же будет выглядеть светлее, чем если бы он был в целом ("монолитном") виде. Правило верно для всех веществ и для всего диапазона э/м спектра. Недавно я понял - почему так, а не иначе Всем остальным также предлагаю попробовать решить это |
13.07.2010, 21:25 | #8 |
Member
Регистрация: 10.2009
Проживание: Tredje Rom
Сообщений: 468
Репутация: 0 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе камушков и металлов
Отвечу в двух словах, так как боюсь пускаться в пространные объяснения, где могу запутаться в терминологии.
От сухой поверхности свет (и, наверное, другие виды излучения тоже) отражается в одном преимущественном направлении, под углом, равным углу падения. От влажной, покрытой другим веществом, имеющим свой собственный показатель преломления, - отражаясь, свет под разными углами рассеивается. То же и о порошке - он рассеивает отраженный свет, и в глаз (или другой детектор) излучения дойдет меньше; житейский опыт подсказывает, что шероховатая поверхность выглядит темнее, чем гладкая. Правдоподобно, Аnders?
__________________
Mors gaudet succurrere vitae |
13.07.2010, 21:58 | #9 |
Senior Member
Регистрация: 01.2009
Сообщений: 10.754
Репутация: 45 | 14
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
|
13.07.2010, 22:35 | #10 | |||
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Цитата:
Цитата:
хорошим примером будет бумага, на которую падает капля воды и смачивает её Цитата:
не совсем на самом деле всё намного проще но тут фундаментальный такой закон природы, он даже используется в рентгеновских телескопах даю подсказку я шёл домой по хорошей такой дороге, Солнце было низко над горизонтом передо мной глаза слепило, но не от Солнца на небе |
|||
13.07.2010, 22:57 | #11 |
Member
Регистрация: 10.2009
Проживание: Tredje Rom
Сообщений: 468
Репутация: 0 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе гладкости
Я так и понимал, что "гладкий" - гладкий, а "шероховатый" -шероховатый. Идеальность - для удобства представления.
Пропитывает, то есть? Смачивает - это нечто, связанное с поверхностными силами, по-моему. Такая бумага становится прозрачнее, и отражает меньше, зато пропускает сквозь себя свет. Как снег и лед.Гладкий, но прозрачный лед на луже - видится темнее, чем рыхлый снег. Окрашенная одной и той же краской стена на гладком участке светлее, чем на бугристом. |
13.07.2010, 23:14 | #12 | ||
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Цитата:
изначально вы пошли в неверном направлении, но если я скажу почему, то я сразу же раскрою загадку, поэтому ничего не скажу ещё один отличный пример гладкий, ровный лёд выглядит темнее, чем рыхлый снег материал - один и тот же при смачивании поверхности снега он опять же будет выглядить темнее Цитата:
она не станет прозрачней, но станет темнее а под краской более тёмный материал или более светлый? |
||
13.07.2010, 23:19 | #14 |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
точно
надо бы попросить модераторов переместить... |
18.11.2010, 06:07 | #15 |
banned
Регистрация: 10.2010
Сообщений: 184
Репутация: 0 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Гигантизм у насекомых был в карбоне. Большое значение имел и имеет тип дыхания.
Для тех, кто подзабыл школьный курс зоологии, напомним принципиальную разницу между жаберным и легочным дыханием, с одной стороны, и трахейным дыханием насекомых — с другой. При жаберном и легочном дыхании атмосферный кислород доставляется к клеткам тела омывающей их кровью (или ее функциональными аналогами). А вот «кровь» насекомых — гемолимфа — лишена дыхательных пигментов (вроде нашего ярко-красного гемоглобина или синего гемоцианина моллюсков) и не участвует в переносе кислорода. Поэтому их дыхание осуществляется при помощи трахей — ветвящихся трубочек, непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Воздух внутри трахейной трубки неподвижен — принудительной вентиляции, как в различных типах легочных мешков, там нет, и приток кислорода внутрь тела, так же как и отток углекислого газа, происходит за счет диффузии при разнице парциальных давлений этих газов на внутреннем и внешнем концах трубки. Газ всегда устремляется из области высокого собственного давления в область низкого, именно благодаря этому механизму кислород поступает внутрь трахейной трубки, а углекислый газ выходит из нее. Такой механизм подачи кислорода жестко ограничивает длину трахейной трубки, максимальная протяженность которой (l) достаточно просто вычисляема «из физики». Поэтому максимальный размер тела самого насекомого не может превышать (в сечении) величины 2l, то есть при нынешнем уровне содержания кислорода в атмосфере — размеров куриного яйца: таковы самые крупные тропические жуки-голиафы. Так что явление «карбонового гигантизма» насекомых и трахейнодышащих многоножек заставляет предположить, что в те времена доля кислорода в земной атмосфере (и уровень его давления) была выше, чем ныне. Так, что гигантские блохи из области фантастики. |
18.11.2010, 08:47 | #16 | |
Moderator
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 73
Сообщений: 1.560
Репутация: 27 | 6
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Цитата:
Рассуждения совершенно "потолочные". У яйца, кстати, трахей вообще нет, особенно у страусиного, а дышит. Скорее, их некому было жрать, вот они и кайфовали. |
|
18.11.2010, 10:07 | #17 |
banned
Регистрация: 10.2010
Сообщений: 184
Репутация: 0 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
|
18.11.2010, 10:36 | #18 |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
|
21.11.2010, 15:54 | #19 | |
Member
Регистрация: 11.2005
Проживание: Ярославль и Ярославский район
Возраст: 60
Сообщений: 389
Репутация: 0 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Цитата:
Но, высокое содержание углерода может быть связано с выпадением большого количества углерода из космома на землю в месте с космической пылью. |
|
21.11.2010, 16:44 | #20 | |
banned
Регистрация: 04.2009
Проживание: Boreal
Сообщений: 2.706
Репутация: 5 | 0
|
ответ: Миф о страшной силе насекомых
Цитата:
однако этого не наблюдается к тому же, это не объясняет высокого содержания кислорода в атмосфере отложения углерода в карбоне обусловлены целиком земной биосферой Sigwald здесь прав яйцо не убегает и не охотится, не ест и не справляет нужду, - для яйца энергии (а значит и кислорода) требуется на порядки меньше |
|
Для отправления сообщений необходима Регистрация |
|
Похожие темы для: Миф о страшной силе насекомых | ||||
Тема | Автор | Разделы & Форумы | Ответов | Последнее сообщение |
Митя Кузнецов и Егор Стрельников - Сила по Силе (2006) | arianfinist | [Музыкальные Релизы / Music Releases] | 0 | 26.04.2007 22:53 |
Пришла любоф (о силе павера) | Xmel | Музыка | 2 | 15.07.2005 07:39 |
Реклама | |