รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติในธรรมชาติ

อะไรจะเกิดขึ้นถ้ามีก็เป็นเพียงหนึ่งในประเภทของรูปร่างดังกล่าวเป็นรูปแบบที่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในโลกหรือไม่? บางสิ่งบางอย่างยังไม่ได้เปลี่ยนที่ประตูทุกบาน, รถพ่วงบรรทุกสินค้า, สนามฟุตบอล - พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะเดียวกัน แต่สิ่งที่เกี่ยวกับลูกบิดประตูหรือไม่ พวกเขาจะแปลก ๆ ล้อรถ? มันจะไม่มีประสิทธิภาพ และฟุตบอล? มันยากที่จะได้คิด โชคดีที่โลกเต็มรูปแบบที่แตกต่างกัน มี รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติ ในธรรมชาติ? ใช่และมากของพวกเขา

รูปหลายเหลี่ยมคืออะไร?

จะคิดเป็นรูปหลายเหลี่ยมต้องใช้เงื่อนไขบางอย่าง ประการแรกต้องมีหลายด้านและมุม นอกจากนี้มันควรจะเป็นรูปแบบปิด รูปหลายเหลี่ยมปกติเป็นรูปที่มีด้านเท่ากันทั้งหมดและมุม ดังนั้นในทางที่ผิดพวกเขาอาจจะเพี้ยนเล็กน้อย

ประเภทของรูปหลายเหลี่ยมปกติ

จำนวนขั้นต่ำของฝ่ายสามารถมีรูปเหลี่ยมปกติคืออะไร? สายหนึ่งสามารถเป็นจำนวนมากของฝ่าย ทั้งสองฝ่ายยังไม่สามารถตอบสนองและรูปแบบแม่พิมพ์ปิด บุคคลที่สามสามารถ - เป็นรูปสามเหลี่ยม และเนื่องจากเรามีการพูดคุยเกี่ยวกับรูปเหลี่ยมปกติที่ทุกด้านและมุมเท่ากันเราหมายถึง รูปสามเหลี่ยมด้านเท่า

ถ้าคุณเพิ่มอีกด้านหนึ่งคุณจะได้รับตาราง สามารถสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ทั้งสองฝ่ายจะไม่เท่ากัน, เป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ? ไม่มีตัวเลขนี้จะถูกเรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ถ้าคุณเพิ่มด้านที่ห้าคุณจะได้รับเพนตากอน ดังนั้นมีความเป็นหกเหลี่ยมเจ็ดเหลี่ยม, แปดเหลี่ยมและอื่น ๆ ไม่มีที่สิ้นสุด

เรขาคณิตประถม

รูปหลายเหลี่ยมหลายประเภทที่แตกต่างกัน: เปิดและปิดตัวเองตัดกัน ประถมรูปเรขาคณิตรูปหลายเหลี่ยมแบนซึ่งถูก จำกัด ด้วยโซ่ จำกัด ของส่วนของเส้นตรงในรูปแบบรูปหลายเหลี่ยมปิดหรือรูปร่าง กลุ่มเหล่านี้มีขอบหรือด้านข้างของตนและจุดที่สองขอบตรง - จุดและมุม ส่วนด้านในของรูปหลายเหลี่ยมบางครั้งเรียกว่าร่างกายของเขา

รูปทรงหลายเหลี่ยมในธรรมชาติและชีวิตมนุษย์

ในขณะที่รูปห้าเหลี่ยมดาษดื่นในรูปแบบที่อยู่อาศัยหลายโลกแร่ชอบคู่สามสี่และหกเท่าสมมาตร หกเหลี่ยมเป็นรูปทรงที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งให้ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดของโครงสร้าง มันเป็นเรื่องธรรมดามากในด้านของโมเลกุลและคริสตัลซึ่งในรูปทรงห้าเหลี่ยมคือแทบจะไม่เคยเกิดขึ้น เตียรอยด์, คอเลสเตอรอล, เบนซิน, วิตามิน C และ D, แอสไพริน, น้ำตาล, แกรไฟต์ - คือการดำรงอยู่ของสมมาตรหก ที่ไหนในธรรมชาติมีรูปทรงหลายเหลี่ยมปกติ? สถาปัตยกรรมหกเหลี่ยมที่มีชื่อเสียงที่สุดที่สร้างขึ้นโดยผึ้งแตนและ Hornets

หกโมเลกุลของน้ำรูปแบบหลักของแต่ละผลึกหิมะ ดังนั้นจึงปรากฎเกล็ดหิมะ แง่มุมบินรูปแบบตาแน่นจัดหกเหลี่ยม อะไรบางรูปทรงหลายเหลี่ยมปกติอื่น ๆ ในธรรมชาติ? นี้ผลึกน้ำและเพชรคอลัมน์บะซอลต์เซลล์เยื่อบุผิวอยู่ในสายตาของเซลล์พืชบางและอื่น ๆ ดังนั้นรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยธรรมชาติทั้งภาพเคลื่อนไหวและไม่มีชีวิตที่มีอยู่ในชีวิตของบุคคลในปริมาณมากและหลากหลาย

ที่เกิดจากความนิยมของรูปหกเหลี่ยมคืออะไร?

เกล็ดหิมะ, โมเลกุลของสารอินทรีย์, คริสตัลควอตซ์และ basalts เสาเป็นรูปหกเหลี่ยม เหตุผลนี้เป็นสมมาตรธรรมชาติของพวกเขา ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือเซลล์โครงสร้างหกเหลี่ยมซึ่งจะช่วยลดการเสียเปรียบในเชิงพื้นที่ขั้นต่ำตั้งแต่พื้นผิวทั้งหมดมีการบริโภคอย่างมีประสิทธิภาพ แบ่งออกเป็นเซลล์ที่เหมือนกันทำไม? ผึ้งสร้างในทรงหลายหน้าปรกติธรรมชาติเพื่อที่จะใช้พวกเขาสำหรับความต้องการของตนเองรวมทั้งการจัดเก็บข้อมูลของน้ำผึ้งและวางไข่ ทำไมธรรมชาติชอบรูปหกเหลี่ยม? คำตอบสำหรับคำถามนี้อาจจะทำให้คณิตศาสตร์ประถม

• สามเหลี่ยม ใช้เวลา 428 รูปสามเหลี่ยมด้านเท่ากับด้านข้างประมาณ 7.35 มิลลิเมตร ความยาวรวมของพวกเขาคือ 3 มม * * * * * * * * 7.35 428/2 = 47.2 ซม.
• รูปสี่เหลี่ยม ใช้เวลา 428 สี่เหลี่ยมที่มีด้านข้างประมาณ 4.84 มิลลิเมตรความยาวรวมเป็น 4 เมตร * * * * * * * * 4.84 428/2 = 41.4 ซม.
• รูปหกเหลี่ยม สุดท้ายจะ 428 รูปหกเหลี่ยมที่มีด้านที่ 3 มมความยาวรวมเป็น 6 * 3 มม * 428/2 = 38.5 ซม.

ที่เห็นได้ชัดคือการชนะหกเหลี่ยม มันเป็นรูปแบบนี้จะช่วยลดพื้นที่สูงสุดและช่วยให้พื้นที่ขนาดเล็กที่จะวางชิ้นมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ มือถือที่ผึ้งเก็บน้ำหวานสีเหลืองอำพันของพวกเขามีความมหัศจรรย์ของวิศวกรรมความเที่ยงตรงอาร์เรย์ของเซลล์แท่งปริซึมกับที่สมบูรณ์แบบหกเหลี่ยมข้ามส่วน ผนังขี้ผึ้งที่ทำเพื่อตอบสนองความหนาที่แม่นยำมากเซลล์เอียงเบา ๆ เพื่อป้องกันการสูญเสียของน้ำผึ้งหนืดและโครงสร้างทั้งหมดจะสอดคล้องสอดคล้องกับสนามแม่เหล็กของโลก น่าแปลกที่ในขณะที่ผึ้งกำลังทำงานในการประสานงาน

ทำไมรูปหกเหลี่ยม? นี่คือรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย

หากคุณต้องการที่จะรวมตัวกันขนาดเดียวกันและรูปร่างของเซลล์เพื่อให้พวกเขาเติมเครื่องบินทั้งมันจะทำงานเพียงสามรูปทรงปกติ (กับทุกฝ่ายและมีมุมเดียวกัน): รูปสามเหลี่ยมด้านเท่าสี่เหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยม ของเซลล์หกเหลี่ยมเหล่านี้จำเป็นต้องมีความยาวรวมที่เล็กที่สุดของผนังเมื่อเทียบกับรูปสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมของพื้นที่เดียวกัน

ดังนั้นทางเลือกของผึ้งหกเหลี่ยมทำให้รู้สึก ในศตวรรษที่สิบแปดนักวิทยาศาสตร์ชาร์ลดาร์วินกล่าวว่าเซลล์หกเหลี่ยม "อย่างสมบูรณ์แบบในการประหยัดแรงงานและขี้ผึ้ง." เขาเชื่อว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติ endowed สัญชาตญาณของขี้ผึ้งผึ้งในการสร้างเซลล์เหล่านี้ซึ่งมีข้อได้เปรียบในการให้พลังงานน้อยกว่าและใช้เวลาในการสร้างรูปแบบอื่น ๆ

ตัวอย่างของรูปทรงหลายเหลี่ยมในธรรมชาติ

ผสมตาแมลงบางชนิดที่บรรจุในหกเหลี่ยมประเด็นแต่ละด้าน - เลนส์ที่เชื่อมต่อกับเซลล์ของจอประสาทตายาวบาง โครงสร้างที่เกิดขึ้นโดยกลุ่มของเซลล์ชีวภาพมักจะมีรูปร่างที่ควบคุมโดยกฎเดียวกับฟองสบู่ในการแก้ปัญหาที่ โครงสร้างโมเลกุลของดวงตาขอบ - หนึ่งในตัวอย่างที่ดีที่สุด แต่ละด้านที่มีสี่กลุ่มเซลล์ที่ไวต่อแสงซึ่งมีรูปร่างเหมือนกันเป็นสี่กลุ่มฟองธรรมดา

สิ่งที่กำหนดกฎของภาพยนตร์สบู่และฟองอากาศรูปแบบ? ธรรมชาติแม้ความกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับเศรษฐกิจกว่าผึ้ง ฟองสบู่และภาพยนตร์ที่ทำจากน้ำ (ด้วยนอกเหนือจากสบู่) และแรงตึงผิวดึงผิวของของเหลวเพื่อให้พื้นที่ขนาดเล็กที่สุดเท่าที่ทำได้ นั่นคือเหตุผลที่หยดเป็นทรงกลม (มากหรือน้อย) เมื่อพวกเขาตกอยู่: ทรงกลมมีพื้นที่ผิวที่มีขนาดเล็กกว่ารูปแบบอื่น ๆ ที่มีปริมาณเดียวกัน บนข้าวเหนียวใบหยดน้ำจะวาดเป็นเม็ดกลมขนาดเล็กสำหรับเหตุผลเดียวกัน

รุ่นนี้จะอธิบายถึงแพฟองแรงตึงผิวและโฟม โฟมจะมีลักษณะโครงสร้างที่มีแรงตึงผิวต่ำสุดรวมซึ่งจะช่วยให้พื้นที่เล็กที่สุดของผนัง แม้ว่ารูปทรงเรขาคณิตของภาพยนตร์สบู่จะถูกกำหนดโดยการทำงานร่วมกันของกองกำลังทางกลก็ไม่ได้บอกเราว่าจะเป็นรูปแบบของโฟม โฟมทั่วไปรวมถึงรูปร่างของเซลล์ polyhedral และขนาด ถ้าคุณมองอย่างใกล้ชิดที่รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติในธรรมชาติ - ไม่ถูกต้องเพื่อ ขอบของพวกเขาจะไม่ค่อยสมบูรณ์แบบตรง

ฟองอากาศที่ถูกต้อง

สมมติว่าคุณสามารถทำโฟม "สมบูรณ์" ซึ่งฟองอากาศทั้งหมดมีขนาดเท่ากัน รูปแบบที่สมบูรณ์แบบของเซลล์ซึ่งจะทำให้พื้นที่ผนังฟองโดยรวมคืออะไรเป็นขนาดเล็กที่สุด นี้ได้รับการกล่าวถึงเป็นเวลาหลายปีและเป็นเวลานานก็คิดว่ารูปแบบที่เหมาะสมของเซลล์เป็นรูปทรงหลายเหลี่ยม 14 เหลี่ยมกับสี่เหลี่ยมหรือหกเหลี่ยมด้านข้าง

ประหยัดมากขึ้นแม้ว่าโครงสร้างสั่งซื้อน้อยประกอบด้วยกลุ่มซ้ำในแปดรูปแบบที่แตกต่างกันของเซลล์ที่ถูกค้นพบในปี 1993 รุ่นนี้ที่ซับซ้อนมากขึ้นถูกนำมาใช้เป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบสนามกีฬาว่ายน้ำโฟมในช่วงการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก 2008 ที่กรุงปักกิ่ง

กฎของการก่อตัวของเซลล์ในโฟมยังควบคุมรูปแบบบางส่วนตั้งข้อสังเกตในเซลล์ที่มีชีวิต ไม่ได้เป็นเพียงหนึ่งลอยตาแสดงให้เห็นถึงแง่มุมเดียวกันบรรจุหกเหลี่ยมที่ฟองแบน เซลล์ที่ไวต่อแสงในแต่ละของเลนส์แต่ละบุคคลนอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อไปยังกลุ่มที่มีลักษณะเช่นเดียวกับฟองสบู่

รูปทรงหลายเหลี่ยมโลกในธรรมชาติ

เซลล์ชนิดที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตจากพืชที่แผ่นเยื่อหนูมีโครงสร้างโมเลกุลดังกล่าว ไม่มีใครรู้ว่าสิ่งที่พวกเขาทำ แต่พวกเขาเป็นที่แพร่หลายดังนั้นมันยุติธรรมที่จะคิดว่าพวกเขามีบางบทบาทที่มีประโยชน์ บางทีพวกเขาอาจจะแยกจากกระบวนการทางชีวเคมีอื่นหลีกเลี่ยงการรบกวนข้าม

หรือมันอาจจะเป็นเพียงวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างเครื่องบินทำงานขนาดใหญ่ตั้งแต่กระบวนการทางชีวเคมีหลายใช้สถานที่ที่พื้นผิวเมมเบรนที่เอนไซม์และโมเลกุลที่ใช้งานอื่น ๆ ที่สามารถรวม สิ่งที่ฟังก์ชั่นของรูปทรงหลายเหลี่ยมในธรรมชาติไม่รำคาญที่จะสร้างคำแนะนำทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนเพราะกฎหมายของฟิสิกส์จะทำเพื่อคุณ

ผีเสื้อบางคนมีเกล็ดปีกที่มีเขาวงกตเป็นระเบียบเรียบร้อยของวัสดุที่ทนทานเรียกว่าไคติน การสัมผัสกับคลื่นแสงสะท้อนจากช่วงปกติและโครงสร้างอื่น ๆ บนพื้นผิวปีกนำไปสู่ความจริงที่ว่าความยาวคลื่นบางอย่าง (เช่นบางสี) หายไปในขณะที่คนอื่นจะร่วมกันเสริม ดังนั้นโครงสร้างเหลี่ยมให้เป็นเครื่องมือที่ดีในการผลิตสีสัตว์

เพื่อให้เครือข่ายได้รับคำสั่งของแร่หนักมีชีวิตบางอย่างเห็นได้ชัดในรูปแบบรูปทรงของเมมเบรนที่มีความยืดหยุ่นนุ่มและจากนั้นก้อนวัสดุที่เป็นของแข็งภายในหนึ่งในเครือข่าย interpenetrating โครงสร้างรังผึ้งของช่องทางกล้องจุลทรรศน์ภายในกระดุมกลวง chitin หนอนทะเลที่ผิดปกติที่รู้จักกันเป็นเมาส์ทะเลแปลงรูปแบบเหล่านี้ในใยแก้วนำแสง voloskopodobnye ธรรมชาติซึ่งสามารถให้คำแนะนำไฟเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีฟ้าสีเขียวขึ้นอยู่กับทิศทางของแสง เปลี่ยนสีนี้สามารถนำมาใช้เพื่อยับยั้งการล่า

ธรรมชาติรู้ดีที่สุด

พืชและสัตว์มากมายในตัวอย่างของรูปทรงหลายเหลี่ยมในธรรมชาติเป็นโลกที่ไม่มีชีวิตของหินและแร่ธาตุ จากจุดวิวัฒนาการอย่างหมดจดในมุมมองของโครงสร้างหกเหลี่ยมเป็นผู้นำในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน นอกจากข้อดีที่เห็นได้ชัด (ประหยัดพื้นที่), ตะแกรงหน้าหลายหน้าให้เป็นจำนวนมากของใบหน้าซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนของประเทศเพื่อนบ้านที่มีผลกระทบต่อผลประโยชน์ทั้งโครงสร้าง ผลลัพธ์ที่ได้จากนี้ก็คือว่าข้อมูลที่มีการแพร่กระจายได้เร็วขึ้น ทำไมถูกและผิดหกเหลี่ยมรูปดาวรูปทรงหลายเหลี่ยมในธรรมชาติเกิดขึ้นจึงมักจะ? น่าจะเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อ ธรรมชาติรู้ดีเธอรู้ดี