שינויים

נוספו 411 בתים ,  15:50, 16 ביוני 2012
שורה 35: שורה 35:  
כאשר גדל גוף בעל מבנה כדורי, גלילי או תיבה גדל, הנפח שלו גדל בחזקה שלישית יחסית לרדיוס שלו (או ביחס לצלעות בתיבה), אבל המעטפת שלו גדלה בחזקה שניה. באופן דומה מעגל, או מצולע שגדל, השטח שלו גדל בחזקה שנייה אבל ההיקף שלו גדל בחזקה ראשונה. מסיבה זו, כאשר מגדילים גופים בעלי נפח או שטח, היחס בין הנפח לשטח הפנים שלהם גדל.
 
כאשר גדל גוף בעל מבנה כדורי, גלילי או תיבה גדל, הנפח שלו גדל בחזקה שלישית יחסית לרדיוס שלו (או ביחס לצלעות בתיבה), אבל המעטפת שלו גדלה בחזקה שניה. באופן דומה מעגל, או מצולע שגדל, השטח שלו גדל בחזקה שנייה אבל ההיקף שלו גדל בחזקה ראשונה. מסיבה זו, כאשר מגדילים גופים בעלי נפח או שטח, היחס בין הנפח לשטח הפנים שלהם גדל.
   −
===זרימת חום====
+
=====זרימת חום======
 
כאשר יש צורך לצמצם את זרימת החום אל או מ גוף מסויים אל סביבתו, יש מקרים של יתרון לגודל בגלל הירידה בשטח הפנים היחסי, ככל שהמאסה גדלה.  
 
כאשר יש צורך לצמצם את זרימת החום אל או מ גוף מסויים אל סביבתו, יש מקרים של יתרון לגודל בגלל הירידה בשטח הפנים היחסי, ככל שהמאסה גדלה.  
   −
הדוגמה המפורסמת ביותר לנושא הזה הוא הקשר בין מאסת גוף לבין כמות המזון היחסית שיצור בעל דם חם צריך לאכול. ככל שייצור חי גדול יות, עולה היחס בין הנפח, ולכן המסה שלו, לשטח פנים שלו. היות ואובדן חום של יצור חי תלוי בשטח הפנים שלו, יצור בעל יחס מאסה שטח פנים נמוך יותר הוא יעיל יותר מבחינה אנרגטית בהיבט זה  - אם ברצונו לשמור על טמפרטורה אחידה (הנחוצה ליצורים ביולוגים בכלל וליצורים בעלי דם חם בפרט) הוא יכול להסתפק בפחות קלוריות יחסית ליחידת מאסה, או במילים אחרות, הוא צריך לאכול מאסת מזון נמוכה יותר יחסית למאסת גופו. לדוגמה חדף צריך לאכול בכל יום פי אחד וחצי ממשקל גופו, פיל אוכל כמות גדולה של מזון אבל משקל המזון מהווה אחוזים בודדים ממשקל הפיל. זאת היות וחדפים מאבדים חום במהירות אל סביבתם דרך המעטפת שלהם.  
+
דוגמה אחת לנושא הזה הוא הקשר בין מאסת גוף של בעל חיים בעל דם חם לבין כמות המזון היחסית שהוא זקוק לאכול. ככל שייצור חי גדול יות, עולה היחס בין הנפח, ולכן המסה שלו, לשטח פנים שלו. היות ואובדן חום של יצור חי תלוי בשטח הפנים שלו, יצור בעל יחס מאסה שטח פנים נמוך יותר הוא יעיל יותר מבחינה אנרגטית בהיבט זה  - אם ברצונו לשמור על טמפרטורה אחידה (הנחוצה ליצורים ביולוגים בכלל וליצורים בעלי דם חם בפרט) הוא יכול להסתפק בפחות קלוריות יחסית ליחידת מאסה, או במילים אחרות, הוא צריך לאכול מאסת מזון נמוכה יותר יחסית למאסת גופו. לדוגמה חדף צריך לאכול בכל יום פי אחד וחצי ממשקל גופו, פיל אוכל כמות גדולה של מזון אבל משקל המזון מהווה אחוזים בודדים ממשקל הפיל. זאת היות וחדפים מאבדים חום במהירות אל סביבתם דרך המעטפת שלהם.  
   −
היבט דומה לנושא זה קיים בהקשר של הבדלים בין זנים של אותו מין או בין מינים של אותה משפחה. ככל שמתקרבים לקטבים, גודלם של הפרטים גדל, כדי להנות מבידוד משופר. עם זאת, יש מגבלות על גודלם של יצורים חיים, בעיקר ביבשה בגלל מהירות תנועה. דובי קוטב מדגימים את שני ההיביטים הללו. הם הדובים הגדולים ביותר בעולם ונהנים מבידוד משופר יחסית לדובים אחרים. מצד שני בגלל גודלם תזוזה שלהם עולה בהרבה אנרגיה, ולכן הם יוותרו על מרדף אחרי טרף קטן במהירות.  
+
[http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9B%D7%9C%D7%9C_%D7%91%D7%A8%D7%92%D7%9E%D7%9F כלל ברגמן] הוא כלל בביולוגיה קובע כי פרטים המצויים באזורים קרים יהיו לרוב כבדים יותר, מפרטים אחרים מאותו הסוג המצויים באזורי אקלים חמים. כלל זה קרוי על שמו של כריסטיאן ברגמן. באופן דומה, זנים באותו מין או מינים באותו סוג ביולוגי יהיו גדולים יותר באיזורים קרים יותר. גודלם של הפרטים גדל, כדי להנות מבידוד משופר. עם זאת, יש מגבלות על גודלם של יצורים חיים, בעיקר ביבשה בגלל מהירות תנועה. דובי קוטב מדגימים את שני ההיביטים הללו. הם הדובים הגדולים ביותר בעולם ונהנים מבידוד משופר יחסית לדובים אחרים. מצד שני בגלל גודלם תזוזה שלהם עולה בהרבה אנרגיה, ולכן הם יוותרו על מרדף אחרי טרף קטן במהירות.  
   −
מסיבה זו, בתים בעלי נפח גדול מסוגלים לספק בידוד טוב יותר ביחס ליחידת נפח. פינגווינים קיסריים זכרים שנאלצים להתמודד עם טמפרטורה קרה מאד באנטרקטיקה בזמן הדגירה על הביצים, מתקבצים במבנה עגול ומהודק ושומרים על תחלופה של פינגוונים שנמצאים בשולי המבנה.  
+
דוגמה נוספת היא בידוד מבנים ובתים. בתים בעלי נפח גדול מסוגלים לספק בידוד טוב יותר ביחס ליחידת נפח. פינגווינים קיסריים זכרים שנאלצים להתמודד עם טמפרטורה קרה מאד באנטרקטיקה בזמן הדגירה על הביצים, מתקבצים במבנה עגול ומהודק ושומרים על תחלופה של פינגוונים שנמצאים בשולי המבנה.  
    
מהפך בסמר ותהליכי יציקה נוספים הם בעלי היבט דומה - בעוד שיש מקור חום אחד המנסה לשמור על טמפרטורה יציבה של נוזל (ברזל מותך לדוגמה), איבוד החום לסביבה נובע מנפח הפנים של המיכל. לכן חסכוני יותר מבחינה אנרגטית לצקת נפחי מתכת גדולים יותר. בתהליכים אלה יש היבטים נוספים של שיקולי יתרונות לגדול כמו ניהול מלאים, בטיחות ועוד.  
 
מהפך בסמר ותהליכי יציקה נוספים הם בעלי היבט דומה - בעוד שיש מקור חום אחד המנסה לשמור על טמפרטורה יציבה של נוזל (ברזל מותך לדוגמה), איבוד החום לסביבה נובע מנפח הפנים של המיכל. לכן חסכוני יותר מבחינה אנרגטית לצקת נפחי מתכת גדולים יותר. בתהליכים אלה יש היבטים נוספים של שיקולי יתרונות לגדול כמו ניהול מלאים, בטיחות ועוד.  
שורה 48: שורה 48:  
יש מקרים הפוכים בהם רוצים דווקא שטח פנים מקסימלי - כאשר רוצים לקרר דבר מה חם בסביבה קרה יחסית (לדוגמה רדיאטור, אוזן של פיל). מקרים אחרים הם  ציד בלהקה, רובאים מתקיפים, קומביין, זרועות ציד - קיימת פריסה דמויית שורה או זרועות. לא ברור אם יש יתרון חסרון או אין השפעה לגודל. דוגמה למצב בו רוצים שטח פנים מקסימלי היא בשיווק הפצת מידע או באיסוף מידע.  
 
יש מקרים הפוכים בהם רוצים דווקא שטח פנים מקסימלי - כאשר רוצים לקרר דבר מה חם בסביבה קרה יחסית (לדוגמה רדיאטור, אוזן של פיל). מקרים אחרים הם  ציד בלהקה, רובאים מתקיפים, קומביין, זרועות ציד - קיימת פריסה דמויית שורה או זרועות. לא ברור אם יש יתרון חסרון או אין השפעה לגודל. דוגמה למצב בו רוצים שטח פנים מקסימלי היא בשיווק הפצת מידע או באיסוף מידע.  
   −
====גודל קבוצה והתמודדות עם אוייבים====
+
=====גודל קבוצה והתמודדות עם אוייבים=====
 
[[קובץ:Chen caerulescens 32956.JPG|ממוזער|300px|עדר של אלפי אווזי שלג. מחד העדר מהווה מטרה גדולה וקלה לזיהוי, וכן הוא מכלה משאבים בצורה מהירה. מאידך, הפרטים בקצה העדר מהווים שומרים המתריעים על התקרבות טורפים בפני כל העדר. תופעה דומה קיימת בלהקות דגים, אשר סיגלו גם יכולות תמרון מרשימות. תופעת ההתקהלות בלהקות גדולות מתקיימת גם בעונת הרבייה אף במינים שאינם מתקהלים בדרך כלל לצרכי מציאת בני זוג והגנה על צאצאים]]
 
[[קובץ:Chen caerulescens 32956.JPG|ממוזער|300px|עדר של אלפי אווזי שלג. מחד העדר מהווה מטרה גדולה וקלה לזיהוי, וכן הוא מכלה משאבים בצורה מהירה. מאידך, הפרטים בקצה העדר מהווים שומרים המתריעים על התקרבות טורפים בפני כל העדר. תופעה דומה קיימת בלהקות דגים, אשר סיגלו גם יכולות תמרון מרשימות. תופעת ההתקהלות בלהקות גדולות מתקיימת גם בעונת הרבייה אף במינים שאינם מתקהלים בדרך כלל לצרכי מציאת בני זוג והגנה על צאצאים]]