Leonardo pravidlo pre geometriu dreva

Ladný kmeň stromu sa rozdelí na vetvy, prvý pár a silný, a ty - o to viac delikátnu. Je to tak krásne a tak prirodzené, že málokto z nás venoval pozornosť jednoduchý vzor, ​​nevidel však veľký Leonardo. Skutočnosť, že celková hrúbka vetiev v určitej výške je vždy rovná hrúbke kmeňa. Až doteraz nikto nedokázal vysvetliť, prečo sú stromy prísne dodržiavať toto pravidlo.

"Rule of Leonardo" platí pre takmer všetky známe druhy stromov. Na ňom sú si vedomí aj tvorcovia počítačových hier, vytvoriť realistické trojrozmerné modely stromov. Presnejšie povedané, toto pravidlo hovorí, že v mieste, kde sa kmeň alebo vetva vidličky, množstvo prierezov delených pobočiek sa rovná prierezu pôvodnej vetvy. Keď tento odbor a potom rozdelí na dve časti, množstvo prierezov majú štyri z jej pobočiek zostane rovnaký ako pôvodný prierezu kmeňa. A tak ďalej.

Vľavo - premenné vytvorené Kroistoferom Eloem model použitý na preukázanie jeho hypotézu. Right - Fractal "kostra" modelu stromu pred algoritmom začína zmenou priemeru kmeňa a konárov, výber optimálnej hodnoty

Video: plocha a obvod

Video: Ruský 37. protiklady a synonymá - Shishkin School

Ešte viac elegantný, toto pravidlo je napísané matematicky. Ak je priemer hlavne D rozdelená do ľubovoľného počtu n vetiev o priemere d1, d2 a tak ďalej, súčet ich priemerov štvorcový, rovná mocniny priemeru. Podľa vzorca: D2 = &súčtu DI2, kde i = 1, 2, ... n. V reálnom živote, miera nie je vždy prísne rovná dvom, a môže byť v rozmedzí 1,8-2,3, v závislosti na konkrétnej geometriu stromu, ale všeobecne platí, že vzťah je striktne dodržiavaný.

K vysvetlenie tohto javu, botanici navrhli, že takýto prístup je optimálny pre potrubný systém, prostredníctvom ktorého voda stúpa z koreňov do listov stromu. Myšlienka sa zdá byť celkom rozumné, už len preto, že štvorec polomeru sa priamo vzťahuje k prierezovej ploche, ktorá určuje schopnosť kapacity potrubia. Avšak, francúzsky fyzik Christophe Eloy (Eloy Christophe) nesúhlasí s tým - podľa jeho názoru, taký zákon nie je spojené s vodou a vzduchom.

Video: Bloky systémové Leonardo da Vinci. Leonardo da Vinci

Zdôvodniť svoju verziu vedec vytvoril matematický model, ktorý sa vzťahuje na listovú plochu strom sa jedná o zlomeniny sile vetra. Drevo tu popísané, ako je stanovená iba v jednom bode (miesto odchodu stabilizuje drieku v krajine), a predstavuje vetvenia fraktálne štruktúry (tj., Jeden, ktorého každý člen je menší, viac či menej presná kópia starší).

Pridanie tohto modelu tlak vietor predstavil Ella určitej konštantný index svoje limity, po ktorom vetvy začínajú rozkladať. V súlade s tým, že sa vykonáva výpočty, ktoré vykazujú optimálne vetvy hrúbky vetvenia, v ktorom je odpor sila vetra by bolo najlepšie. A to, čo - prišiel na presne rovnakú funkciu, ideálna hodnota rovnakú hodnotu ležiace medzi 1,8 a 2,3.

Jednoduchosť a elegancia myšlienky a jeho dôkazy už boli posúdené odborníkom. Tak, Massachusetts inžinier Pedro Reis (Pedro Reis) uviedol: "Štúdia uvádza stromy do výšky umelých štruktúr, najmä pre číselne vyjadrenom odolnosť proti vetru - najlepším príkladom, ktorý je Eiffelova veža." Zostáva čakať, že hovoriť toto botanika.