Размеры в живой природе
Героине сказки Х. К. Андерсена пришлось пройти через испытания при встрече с жабой, кротом, прежде чем она оказалась в стране эльфов. Английский мореплаватель Гулливер в романе Дж. Свифта после кораблекрушения попадает в страну лилипутов, где начинаются его приключения. Размеры героев оказываются значимыми факторами в вымышленных историях. Размеры реальных живых организмов также являются значимыми факторами, которые оказывают влияние на их функционирование.
В таблице \(1\) представлены средние значения масс живых организмов. Масса как физическая величина определяет биологические свойства организма с учётом их зависимости от геометрической формы, площади поверхности и объёма живого объекта.
Таблица \(1\). Средние значения масс живых организмов
| Организм | Масса |
|---|---|
| Микоплазма | \(\leq 0,1\) пг |
| Средняя бактерия | \(0,1\) нг |
| Tetrahymena (инфузория) | \(0,1\) мкг |
| Крупная амёба | \(0,1\) мг |
| Пчела | \(100\) мг |
| Хомяк | \(100\) г |
| Человек | \(100\) кг |
| Голубой кит | \(\geq 100\) т |
В сравнительной зоологии для количественного описания биологических свойств животных как объектов неправильной геометрической формы существует процедура шкалирования — введения характеристической длины \(L\), которая сравнима с размерами животного. Так, площадь поверхности тела животного прямо пропорциональна квадрату характеристической длины, а объём — кубу такой длины.
Выполни следующие задания.
- Найди верное соответствие между словесными формулировками и характеризующими их формулами. Запиши в таблицу ответов цифры, которые соответствуют буквам.
СЛОВЕСНЫЕ ФОРМУЛИРОВКИ
А) Величина характеристической длины, возведённая в квадрат, прямо пропорциональна площади поверхности тела животного.
Б) Величина характеристической длины, возведённая в куб, прямо пропорциональна объёму тела животного.
В) Отношение площади поверхности тела животного к его объёму обратно пропорционально его характеристической длине.
ФОРМУЛЫ
- \(S\sim L^2\).
- \(\frac{S}{V}\sim L\).
- \(V\sim L^3\).
- \(\frac{S}{V}\sim \frac{1}{L}\).
- \(S\sim (L)^{\frac{1}{2}}\).
Ответ
| А | Б | В |
|---|---|---|
| [ ] | [ ] | [ ] |
- Найди отношение площадей поверхности тел хомяка и пчелы, учитывая значения их характеристических длин — 0,16 м и 2,3 см соответственно.
(Ответ округли до целых.)
Ответ: площадь поверхности тела хомяка больше площади поверхности тела пчелы в [ ] раз(-а) при отличии массы пчелы в [ ] раз.