زیست فیزیک!

Wight · 1392/10/19

چند تا سوال آسون اما به نسبت تحلیلی!

1) چگونه جانداران کوچک پرش هایی با شتاب بسیار زیاد دارند اما هر جه جثه جاندار بیشتر می شود این شتاب کم می شود؟

2) می دانید که انسان اگر 10 - 15 ثانیه در معرض شتاب 10 g قرار بگیرد می میرد ؛ اما چطور این جانداران کوچک با شتاب های 50 g و شاید بیشتر می پرند و نمی میرند!!

3) ویژگی های پا های این جانداران برای این پرش های بلند و طولانی چیست؟

Ibo_Dec · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

Wight گفت

فقط ايده هاي اوليه ي من است :

١-اول انكه پرش با شتاب زياد و مرتفع به ساختار پاها و مفاصل ربط پيدا مي كند مثل تفاوت مفاصل مچ يوزپلنگ و انسان !
و علت اينكه چرا جانداران كوچك جثه پرش بيشتري نسبت به جانداران بزرگ جثه دارند مي تواند علتش دو مورد زير باشد :
الف) جابه جايي مركز ثقل در جانوران كوچك جثه كمتر از بزرگ جثه است بنابراين حفط تعادل بيشتري دارند .
ب) به دليل وزن و جثه ي كوچك شان از نيروي اصطكاك و نيروي مقاومت هواي كمتري نسبت به جانوران بزرگ جثه دارند پس با نيروي كمتري شتاب بيشتري مي گيرند هم چنين هرچه جرم جاندار بيشتر باشد بايد براي شتاب بيشتر بايد بر نيروي وزن بيشتري غلبه كند !
و طبق قانون دوم نيوتن كه داريم :

$F= m.a$

با نيروهاي يكسان خواهيم ديد كه شتاب جاندار بزرگ تر كمتر از شتاب جاندار كوچك تر خواهد بود :

$m_{big}> m_{small}$

$F_{small} = F_{big}$

داريم:

$a_{small} = \frac{F_{small}}{m_{small}}$

$a_{big} = \frac{F_{big}}{m_{big}}$

پس نتيجه مي گيريم :

$a_{small} > a_{big}$

mya1376 · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

واسه سوال اول دقیقا نظر بالایی رو دارم سوال دو : باتوجه به قانون انرژی جنبشی و رابطش با سرعت و جرم هرچی جرم بیشتر باشه سرعت به ازای انرژی معین کمتر تغیر میکنه تا وقتی که جرم کمه k =1/2mv^2 و رابطه مستقیمی بین سرعت و شتاب وجود داره .پس اونایی که جرم کمتری دارن با انرژی کمتر سرعت بیشتری رو تو زمانی کمتر ودرنتیجه شتابی بیشتر ایجاد میکنن .......پس اونایی که جرمشون زیاده و انرژی محدودی دارن که set point ای واسه شتاب دارن و بیشتر ازاون براشون غیر ممکنه مثلا ممکنه دگار اسیدوز شدید بشنو بمیرن یا ATP شونو تماما استفاده کننو از کارای حیاتی عقب بمونن

Ibo_Dec · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

mya1376 گفت

البته در اين مورد نمي توان به فرمول جنبشي :

$K= \frac{1}{2}. m.v^{2}$

تعميم داد چون اين فرمول براي شتاب ثابت است .براي شتاب متغير ما اين فرمول جنبشي را داريم :

$K= \frac{F^{2} . t^{2}}{2m}$

كه داريم :

$\frac{K_2}{K_1} = \frac{m_1}{m_2}$

mya1376 · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

کجا گفته شتاب متغیره؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟دقیقا هم گفته ثابته چون گفته 10 ثانیه تو یک شتاب قرار بگیرهوحتی اگه متغیر باشه من صرفا میخواستم ارتباط انرژی جنبشی و جرم و سرعت رو بگم که مستقیم یا معکوسهراجه به سوال سه :باید کف پای پهنی داشته باشن تا وقتی رو زمین میپرن فشار زیادی بهشون وارد نشه (طبیعتا منظورم اینه که سطحش زیاد باشه و ممکنه خود کف پا پهن نباشه و یه سری پرز داشته باشه)زاویه حاده بین ران و ساق وجود داشته باشه(مثل کانگرو و خرگوش) تا یه چیزی مثل فنر ایجاد بشه

Ibo_Dec · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

mya1376 گفت

واقعا دراينكه شتاب متغير هست شكي داريد ؟؟؟؟

براي اينكه يك پرنده يا جاندار بخواهد شتاب بگيرد و بپرد ابتدا در تغييرات سرعتشان 4-5-6 وسپس به 10 ميرسد نه انكه يك دفعه اي از صفر به ده برسد !!!!! شتاب متغير يعني در هر لحظه سرعتش به يك ميزان ثابت افزايش يا كاهش نمي يابد !!!!
فكر مي كنم اگر مشكلي ر اين قسمت داريد حتما با يكي از بچه هاي فيزيكي صحبت كنيد .(چه بسا ممكن است من اشتباه كرده باشم :3

---- دو نوشته به هم متصل شده است ----

mya1376 گفت

واقعا دراينكه شتاب متغير هست شكي داريد ؟؟؟؟

براي اينكه يك پرنده يا جاندار بخواهد شتاب بگيرد و بپرد ابتدا در تغييرات سرعتشان 4-5-6 وسپس به 10 ميرسد نه انكه يك دفعه اي از صفر به ده برسد !!!!! شتاب متغير يعني در هر لحظه سرعتش به يك ميزان ثابت افزايش يا كاهش نمي يابد !!!!
فكر مي كنم اگر مشكلي ر اين قسمت داريد حتما با يكي از بچه هاي فيزيكي صحبت كنيد .(چه بسا ممكن است من اشتباه كرده باشم :3

mya1376 · 1392/10/19

پاسخ : زیست فیزیک!

ببینید سوال یه چیز دیگه گفته .نگفته در ثانیه اول شروع به حرکت میکنه کهگفته 10 تا 15 ثانیهدر شتاب 10 قرار داره .منطقا عقلا و عملا منظورش این نبوده که از سرعت صفر شروع به حرکت کردهوگرنه میگفت اگر شروع به حرکت کند و در ثانیه 15م به شتاب 10 برسد فلانو فلان....لطفا خواهشا و احتراما اول سوال و جواب رو خوب بخونید بعد طرف و دانششو ببرید زیر سوال بنظرم با یک دید نگاه کردن به موضوع اصلا درست نیست......

Wight · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

Ibo_Dec گفت

mya1376 گفت

اصلا منظور سوال این نیست که شتاب رو متغییر در نظر بگیریم در صورتی هم که در این پدیده شتاب متغیره!! ولی سوال می گه که در طول پرش شتاب متوسط 50 g , یا بیشتر رو متحمل می شوند... راستی کسی اسم froghopper رو شنیده شتاب پرشش 140 g است!!

Ibo_Dec · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

جواب سوال دوم :

ببينيد يك پرنده يا جاندار براي پريدن و يا دويدن با يك شتاب ثابت به شتاب نهايي (مثلا 10) مي رسد بلكه ممكن است ابتدا تغييرات سرعت در ثانيه 2 باشد (a=2) بعد در دو ثانيه بعد تغييرات سرعت بشود 6 (a=6) ودر ثانيه بعد به تغييرات سرعت بشود 8(a=8) و درنهايت به شتاب ثابت 10 برسد !
و اينكه ان جاندار تحمل اين شتاب را دارد يا نه در طول اينكه به شتاب نهايي برسد مربوط مي شود نه به شتاب اخر و ثابت !
و باتوجه به فرمول انرژي جنبشي در شتاب متغير نمي توانيم اين مسئله را به جرم انسان و جاندار ربط دهيم !
چرا كه ما جانداراني داريم كه وزني بيش از انسان دارند و با شتاب خيلي بيشتر از انسان مي توانند اوج بگيرند و نميرند !!!
مقل عقاب كه طول بال هاي ان به بيش از سه متر مي رسد و وزن ش به 90 كيلوگرم هم مي رسد (مثل عقاب هارپي : منبع :10 عقاب غول پیکر روی زمین +عکس - Bartarinha.IR | برترین ها)
هم چنين حتي با ازمايشي ساده مي توان تاثير جرم را رد كرد ؛ دو گلوله اهن با حجم يكسان ولي با جرم هاي متفاوت اگر با يك گان
با شتاب زياد به ان نيرو وارد شود ي بينيم كه هر دو گلوله ر زمان واحدي مسيري را طي مي كنند .(اشاره به ازمايش دو سنگ با جرم متفاوت از بالاي برج پيزا توسط گاليله !)

و اما جواب مسئله كه فكر مي كنم درست است :
اين به ساختار ايروديناميكي ان جاندار بر مي گردد . هرچه ساختار بدن جاندار به گونه اي باشد كه بر كمترين مقاومت هوا
غلبه كند و يا اصطكاك زمين (دويدن !) ان جاندار توانايي قرار گيري در شتاب زياد را دارد !
چون ساختار بدن انسان ممانعت بيشتري با مولكول هاي هوا و درنتيجه تحمل مقاومت زياد هوا در اثر چنين شتاب زيادي را
دارد و چون ساختار ايروديناميكي براي شكافتن هوا ندارد بنابراين نيروي وارده از طرف مولكول هاي هوا بدن ان را متلاشي كرده و مي ميرد .

mya1376 · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

Ibo_Dec گفت

ببین پیشنهاد میکنم کلا بری فیزیک بخونی جدا میگم و با تمام احترام چون آزمایش گالیله کلا یه چیز دیگه بود مربوط به تبدیل انرژی جنبشی و پتانسیلو ثابت بودنه انرژی مکانیکی بود کلللللا با این فرق داشت که جانور خودش باید انرژی بذاره .تازه تو اون فرمول جرم ها باهم خط میخورن واسه همین تاثیر نداره......کلا خیلی باحال سفسطه کردی ! اما سخت در اشتباهی چون زنبور هم با توجه به قوانین آیرودینامیک نمیتونه پرواز کنه! و کلا بیخیال شو قبول کن که جرم تاثیر داره اما اصطکاکو هم قبول دارم ...اما انصافا مگه هوا چقد اصطکاک داره

Ibo_Dec · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

mya1376 گفت

مقاومت هوا يكي از مهمترين مسائل سنجش براي ساخت هواپيماها و غيره هست !

دوست عزيز كلا علت پرواز نكردن برخي از زنبور ها (برخي !!!!!!!!) نسبت اندازه ي بال به اندازه ي بدن هست !

mya1376 · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

Ibo_Dec گفت

ببینید من دیگه حرفی ندارم هرچی که بگم حتی اگه درست باشه شما فقط میخوای نقض کنی ! ببخشید که همچین فکری کردما اما ....

Ibo_Dec · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

mya1376 گفت

من واقعا نمي دانم چرا شما هم چين فكري مي كنيد و جالب هست كه من هم همين تصوري را دارم .
بگذريم از اين سوال .
بياييم راجع به سوال سوم ايده بدهيم .

Wight · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

چرا جو متشنج میکنید!

بحث علمیه با هم هم عقیده نیستید خب یه چیز عادیه

دو تا فیلم از grasshoper گذاشتم که ایده بهتر به ذهن بیاد!

Ibo_Dec · 1392/10/20

پاسخ : زیست فیزیک!

Wight گفت

كاش براي سوال سوم تان يك عكس از پاي انسان در حال پرش و يك عكس از ان جاندار مورد نظر درحال پرش مي گذاشتيد.
براي جواب اين سوال حدس مي زنم بايد به مسئله ي اهرم ها برگردد كه تكيه گاه در كف و انگشتان پا و نيروي مقاوم وزن جاندار و
نيروي محرك نيروي ناشي از عضلات جاندار هست . با اين تفاسير فكر كنم چون بازوي محرك در اين جانداران بيشتر از بازي مقاوم است نسبت به نسبت بازوي محرك به بازوي مقاوم در انسان !
البته همش در ذهنم پاي اين جانداران بايد حالت فنري داشته باشند . كاش ساختاري از استخوان هايشان را مي گذاشتيد .(خوب نگشتم ولي باز پيدا نكردم ساختار پا در اين جانداران را .)

Ibo_Dec · 1392/10/23

پاسخ : زیست فیزیک!

Wight گفت

سلام.
درمورد سوال دوم تان از اقاي pymn_nzr (نمایش مشخصات: pymn_nzr - تالار المپیاد آیریسک) پرسيدم ايشون جواب منو گفتند درسته
و + شتاب متغير هست.
+ جرم تاثير دارد.
من فقط برخي از صحبت هاشون را عينا مي گذارم :
یکی دیگه از عوامل ، جنس پوست نیز هست ...
مثلا همان عقابی که مثال زدید مقدار زیادی از نیرو را به دلیل پر های روی آن دفع می کند . ... و مانع از فشار زیاد روی پوست می شوند
اما پوست انسان هیچ محافظی برای بدن خود ندارد.

--------

کلا مورچه یا هر حشره ای رو از ساختمون پرت کنی سالم زمین میاد ... اما انسان نه!
این مربوط به سرعت حدّ اجسام نیز هست...
که بستگی به شکل و سطح مقطع جسم در برابر نیروی اصطکاک داره.
چون سرعت حد مورچه زیاد نیست ، انگار اصلا هیچ اتفاقی نیافتاده

اگر این عامل را هم در نظر بگیریم در نهایت به 3 عامل بستگی خواهد داشت
1- جنس بدن خود موجودات
2- توانایی و تحمل درونی آنها نسبت به شتاب (تاثیر بر گردش خون و اجزای داخلی)
3- شکل آیرودینامیک و ظاهری بدن آنها

در مورد این موجودی هم که گفتید(منظورشون Grasshopper هست.)... یکی از عوامل تحمل زیاد آن مورد 2 است... که آن سخت پوست است و شتاب تاثیری در گردش خون نمی گذارد

زیست فیزیک!

Wight

New Member

Ibo_Dec

New Member

mya1376

New Member

Ibo_Dec

New Member

mya1376

New Member

Ibo_Dec

New Member

mya1376

New Member

Wight

New Member

Ibo_Dec

New Member

mya1376

New Member

Ibo_Dec

New Member

mya1376

New Member

Ibo_Dec

New Member

Wight

New Member

Ibo_Dec

New Member

Ibo_Dec

New Member