加载中…【百日餐霞】第六講——阿基米德曲線
(2017-06-19 12:50:47)
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分类： 百日餐霞 |
螺線之所以在生命體中廣泛存在，是由於螺線的若幹優良性質所確定。而這些優良性質直接或間接地使生命體在生存鬥爭中獲得最佳效果。由於在柱面內過柱面上兩點的各種曲線中螺線長度最短，對於蔦蘿、紫藤、牽牛花等攀緣植物而言，如何用最少的材料、最低的能耗，使其莖或藤延伸到光照充足的地方是至關重要的。而在各種曲線中，螺線就起到省材、節約能量消耗的作用，在相同的空間中使其葉子獲取較多的陽光，這對植物光合作用尤為重要，像煙草等植物輪狀葉序就是利用形成的螺旋面能在狹小的空間中(其他植物的夾縫中)獲得最大的光照面積，以利於光合作用。形成螺線狀的某些物體還有壹種物理性質，即像彈簧壹樣具有彈性(或伸縮性)。
在植物中絲瓜、葫蘆等莖上的擬圓柱螺線狀的觸須就是利用這個性質，能使其牢固地附著其他植物或物體上。即使有外（如風等）的作用，由於螺線狀觸須的彈性(或伸縮性)，使得纖細的觸須不易被拉斷，並且當外力(如風等)消失後，其彈性(或伸縮性)又能保證莖葉能恢復到原來的位置。螺旋線對於生活在水中的大多數螺類軟體動物也是十分有意義的。觀察螺類在水中的運動方式，通常是背負著外殼前進，殼體直徑較粗大的部分在前，螺尖在後。當水流方向與運動方向相反時，水流沿著殼體螺線由直徑較大的部分旋轉到直徑較小的部分直到螺尖。水速將大大減小，這樣位於殼體後水的靜壓力將大於殼體前端的靜壓力。在前後壓力差的作用下，殼體將會自動向前運動。這樣壹來，來自水流的阻力經錐狀螺線的轉化變為前進的動力。除此而外，分布在螺類外殼上的螺線像壹條肋筋，大大增加了殼體的強度，也分散了作用在殼體上的水壓。
在此基礎之上，等距螺線、指數螺線等等都可以解釋啦：
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