Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Биогидродинамика плавления и полёта - Ишлинский А.Ю.

Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. Биогидродинамика плавления и полёта — М.: Мир, 1980. — 177 c.
Скачать (прямая ссылка): biogidrodinamikaplavleniyaipoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 59 >> Следующая

секунду, то оптимальная частота биений равна 14.4 Гц - величина,
характерная для сперматозоидов высших животных. На рис. 3 виден хорошо
определенный оптимум. Интересно, что при таком биении угловые колебания
очень малы. Следовательно, мгновенная скорость движения V и расход
энергии Ё весьма близки к постоянным во времени. Этот последний
результат, иллюстрируемый на рис. 4, оправдывает применение в настоящем
исследовании мгновенного расхода энергии Ё, а не осредненной по времени
величины.
6. ОБСУЖДЕНИЕ
Относительно представленных здесь количественных результатов уместны
некоторые комментарии. Мы исследовали случай жгутиковых без головки с
биениями жгутика, распространяющимися в одной плоскости, в предположении,
что коэффициенты сопротивлений Cl и CN являются абсолютными константами,
такими, что Cn/Cl = 2. Влияние головки зависит не только от ее величины,
но также (и прежде всего) от отклонения ее движения от средней траектории
организма. Предварительные численные исследования показывают, что даже
для малых на первый взгляд таких отклонений расход энергии организмом
увеличивается на 50% и более. И действительно, необходимость ограничения
таких отклонений очевидна из качественного анализа, проведенного в
разделе "Некоторые дальнейшие результаты".
В любом случае найденные нами величины bk- 1.26, биение в 1.5 длицы волны
и частота биения 7.2 V/L соответствуют поведению подавляющего большинства
одножгутиковых. Здесь следует отметить, что, строго говоря, величины CL и
Cn зависят от размеров и формы волны и, разумеется, от s. К сожалению, в
настоящее время существующие теоретические выражения для этих
коэффициентов допускают лишь ограниченное применение. Применяя последние
результаты Лайтхилла [1] к синусоидальным биениям, мы получили оптимум,
очень близкий к оптимуму, найденному для случая y = 2.
Усовершенствованная гидродинамическая теория движения жгутиковых должна
появиться в скором времени. Тогда станет возможным точное изучение
дополнительных задач
о двух- и трехмерных биениях для организма с головкой. При этом можно
будет определить относительную роль точного задания формы биений.
Например, как соотносятся результаты для синусоидальных биений и биений,
форма которых составлена из дуг окружности и прямолинейных участков.
156
О. Пиронно, Д. Кац
В этом смысле стоит отметить, что математически оптимальная форма для
жгутика, не совершающего угловых колебаний,- это симметричная
"пилообразная" форма (см. [1, рис. 1], [4]). Если оптимальные биения
такой формы обеспечивают ту же скорость, что и оптимальные синусоидальные
биения, определенные в настоящей работе, то они потребуют примерно на 5%
меньше гидродинамической энергии, чем синусоидальные биения.
Данная работа является частью исследования природы оптимального плавания
одножгутиковых микроорганизмов. Чисто гидродинамическая проблема,
рассмотренная здесь, представляет, конечно, только один аспект всей
проблемы, с которой столкнулась природа, когда впервые "спроектировала"
жгутик. Наши результаты, полученные к настоящему времени, по-видимому,
находятся в разумном соответствии с наблюдениями и, таким образом,
согласуются с представлениями о том, что ограничения эволюционной
селекции имеют тенденцию к выделению оптимума.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lighthill М. J. Mathematical bioflniddynamics. - Society for
Industrial' and Applied Mathematics, 1975.
2. Лионе Ж--Л. Оптимальное управление системами, описываемыми
уравнениями с частными производными. - М.: Мир, 1972.
3. Понтрягнн Л. С. ролтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В. Мищенко Е. Ф.
Математическая теория оптимальных процессов. - М.: Физматгиз, 1961.
4. Pironneau О. P., Katz D. F. Optimal swimming of flagellated"
microorganisms.- J. Fluid Mech., 1974, v. 66, No. 2, p. 391.
АНАЛИЗ УСТАНОВИВШЕЙСЯ БИОКОНВЕКЦИИ В СКОПЛЕНИЯХ ПЛАВАЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ
')
М. Плессет, К. Уиппл, X. Уайнет
Для плавающих микроорганизмов с отрицательным геотаксисом, т. е.
всплывающих в направлении, противоположном направлению силы тяжести,
характерна своеобразная картина биоконвекции. Похожая картина обнаружена
у фототактических микроорганизмов. Биоконвекция связывается в этой статье
с неустойчивостью Рэлея - Тейлора. Анализ неустойчивости основан на
трактовке жидкости, содержащей микроорганизмы, как сплошной среды. Дано
некоторое обоснование такого подхода. В хорошо развитой культуре с
достаточно большой плотностью микроорганизмов может возникать
установившееся циркуляционное течение. Проводится анализ таких
стационарных состояний. Количественные данные, полученные Уайнетом и Яном
для организма с отрицательным гео-таксисом Tetrahymena pyriformis,
позволяют 'Провести детальное сравнение результатов теоретического
анализа с экспериментальными данными. Показано также, что высоко
упорядоченное всплывание микроорганизмов вверх делает неуместным
применение идей случайного блуждания и диффузии. В заключение
рассматривается влияние непрерывного неустойчивого распределения
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 59 >> Следующая