Διαβάστε Πολλοί ορειβάτες χρησιμοποιούν αγκιστροειδή ή σε σχήμα ρίζας προσαρτημάτων για να τους βοηθήσουν να περπατήσουν κατακόρυφα. Οι αληθινοί καλλιτέχνες μεταξύ των ορειβατών, ωστόσο, είναι φυτά που μόνο από εσωτερικές δυνάμεις σε φράχτη ή ξύλινα ραβδιά μέχρι ανοίγματα όπως αμπέλια. Οι θεωρητικοί φυσικοί από την Αμερική και τη Γαλλία έχουν διερευνήσει τώρα τη δυναμική αυτής της διαδικασίας μέσω ενός μαθηματικού μοντέλου. Μόλις τυλιχτεί γύρω από τις ράβδους ενός φράχτη ματιών, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι το στέλεχος του φυτού βρίσκει το δρόμο ακόμη και χωρίς γάντζους και μάτια. Το πραγματικό αίνιγμα, ωστόσο, έγκειται στην κίνηση της κεφαλής της φυλής, η οποία την τοποθετεί κάτω από μια μηχανική τάση κατά τη διάρκεια της μετανάστευσής της προς τα πάνω. Με αυτόν τον τρόπο ασκείται μια δύναμη προς τα πάνω από τη ρίζα.

Αλλά πώς μπορεί η κορυφή να φέρει αυτή την εξουσία χωρίς να έχει ένα σημείο εκκίνησης στην περιοχή; Ο Alain Goriely του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στο Tucson και ο Sebastien Neukirch του πανεπιστημίου του Παρισιού μείωσαν πρώτα απ 'όλα τις διαστάσεις του συστήματος για να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο. Στην αναλυτική μελέτη τους, κοίταξαν έναν κορμό που τραυμάτισε σαν ένα νήμα γύρω από ένα πηνίο. Αντί των τριών, έπρεπε να εξεταστούν μόνο δύο διαστάσεις.

Οι ερευνητές υποθέτουν ότι ο κορμός ήταν καλά τυλιγμένος γύρω από το πηνίο καθ 'όλο το μήκος του από την άκρη. Μόνο η άκρη θα μπορούσε να κινηθεί ελεύθερα. Εάν η καμπυλότητα του ήταν μεγαλύτερη από την καμπυλότητα της επιφάνειας του πηνίου, η άκρη την άγγιξε μόνο σε ένα σημείο. Αυτό οδήγησε σε θέσεις ισορροπίας για ορισμένες διαμορφώσεις, οι ερευνητές διαπίστωσαν.

Κάτω από αυτές τις συνθήκες, η άκρη του κορμού κρατήθηκε μόνο από στατικές δυνάμεις, ασκώντας έτσι ένταση στον υπόλοιπο κορμό. Η ισορροπία συνέβη επειδή μια πλάγια ολίσθηση θα αυξήσει μόνο την τάση ακόμη περισσότερο. επίδειξη

Στη μελέτη τους, οι Goriely και Neukirch παρείχαν επίσης ένα αριθμητικό μοντέλο αναρρίχησης σε τρεις διαστάσεις. Επομένως, τα κύρια συμπεράσματα του απλοποιημένου δισδιάστατου μοντέλου θα μπορούσαν να επιβεβαιωθούν. Συγκεκριμένα, οι εξισώσεις κίνησης έδειξαν ότι η αναρρίχηση λειτουργεί μόνο εάν οι διαμέτρους των υποστηρικτικών δομών δεν είναι πολύ μεγάλες - μια εμπειρία που οι οινοποιοί κάνουν επανειλημμένα

Physical Review Letters, τόμος 97, άρθρο 184302 Stefan Maier

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη