تُكتب السرعة الابتدائية بحرف v صغير وصفر في أسفله: v₀. ووحدتها المتر في الثانية، m/s. وكثيرًا ما يُعطى التسارع عند القذف بكسور من تسارع السقوط الحر: حرف g صغير مائل. ويُكتب زمن كبح البوغ في الهواء بالحرف اليوناني τ، ومسافة التوقف x مع الدليل stop.
سرعة القذف ليست سرعة السقوط. يخرج البوغ بسرعة نحو 1 m/s، لكنه يسقط أبطأ بألف مرة، نحو 1 mm/s. والتسارع بوحدة g لا علاقة له بالغرامات. وسرعة القذف لا تدل على المدى: فالبوغ الصغير يتوقف في الهواء تقريبًا فورًا، أما الحافظة البوغية الثقيلة لبيلوبولوس فتطير أمتارًا.
إلى اليسار فطر بقبعة مخروطية حادة. تتساقط الأبواغ من تحت الصفائح. وفي الدائرة إلى اليمين تظهر الصفيحة مكبّرة: على سطحها عند قاعدة البوغ تنمو قطرة، ثم ينفصل البوغ ويطير جانبًا ثم ينعطف فجأة إلى الأسفل. وتصل العلامة على المقياس تحت الدائرة إلى 0,1 mm، وهي المسافة التي يطيرها البوغ جانبًا. وفي الأسفل يقذف بيلوبولوس حافظة بوغية سوداء نحو الضوء. ويومض مؤشر التصوير عالي السرعة.
صفحة الوحدة
علم الفطريات مراجعة 2026-10قذف البوغ v₀, m/s
وحدة مشتقة في SI · الكمية: السرعة الابتدائية للبوغ عند قذفه
يقذف الفطر البوغ فيصيب الفُرجة بدقة
تحت القبعة تقف الصفائح متقاربة جدًا، وبينها أقل من مليمتر. يجلس البوغ على جانب الصفيحة. ولو تُرك ببساطة لالتصق بالصفيحة نفسها. ولذلك يقذفه الفطر. يطير البوغ جانبًا نحو عُشر المليمتر، ثم يتوقف في الهواء ويسقط إلى الأسفل في الفُرجة بين الصفائح.
القطرة المائية هي التي تُحدث القذف. تتجمع عند قاعدة البوغ، وفي لحظة ما تندمج مع الغشاء الرقيق على سطحه. ينتقل الماء فجأة، فيتحرك مركز الكتلة، وينفصل البوغ بسرعة نحو متر في الثانية. ويبلغ التسارع حينئذ نحو عشرة آلاف g. ويستغرق القذف كله بضع ميكروثوانٍ.
فطور أخرى تقذف بقوة أكبر. فبيلوبولوس، الذي ينمو على الروث، يقذف حافظته البوغية مترين ونصفًا، مباشرة إلى العشب، نحو الضوء. وتقذف الأكياس الزقية أبواغها بسرعة عشرات الأمتار في الثانية. لكن ما يهمّ البوغ الصغير ليس السرعة، بل مدى سرعة توقيف الهواء له.
01 · التعريف
القذف · الكبح · السقوطسرعة القذف v₀ هي سرعة البوغ في اللحظة الأولى بعد انفصاله. وتُقاس من لقطات التصوير عالي السرعة: بكم ميكرومترًا انتقل البوغ بين لقطتين. بعد ذلك يكبحه الهواء فتهبط سرعته بسرعة.
الهواء بالنسبة لجسيم صغير لزج كالعسل بالنسبة لحبة البازلاء. وقوة المقاومة تتناسب مع السرعة، فتتناقص السرعة أسّيًا بثابت زمني τ. وكلما صغر الجسيم صغر τ: فهو لبوغ حجمه 5 µm نحو 0,08 ms. وفي هذا الزمن يقطع البوغ مسافة x = v₀·τ، نحو 0,1 mm، ثم يتوقف.
بعد التوقف يسقط البوغ. تتوازن الجاذبية مع المقاومة عند السرعة v = g·τ، وهي أقل من مليمتر في الثانية. وبهذه السرعة ينزل البوغ بين الصفائح ويخرج من تحت القبعة. أما الحافظة البوغية الكبيرة لبيلوبولوس فتُكبح أبطأ بكثير، ولذلك تطير أمتارًا. فالمقاومة عليها تزداد أسرع من السرعة، ويُضاف إلى الحساب تصحيح بحسب عدد رينولدز.
لماذا لا يلتصق البوغ بالصفيحة المجاورة
في الأعلى موضع القذف في مقطع: صفائح القبعة، أو كيس زقي في الجسم الثمري على سنبلة، أو بيلوبولوس على الروث. اضغط «إطلاق»: يطير المقذوف بسرعة v₀ ويُحسب مساره مع مقاومة الهواء. العرض مبطّأ: مددنا الميكروثوانٍ الأولى وإلا لما أمكن رؤيتها. تغيّر المنزلقات السرعة وحجم المقذوف والفُرجة بين الصفائح أو زاوية القذف. ويرسم «بلا هواء» إلى أين كان سيطير المقذوف في الفراغ. باللون الأخضر تظهر الصفائح والهدف، وباللون البرقوقي البوغ ومساره، وبالأحمر الخطأ والمسار بلا هواء. وفي الأسفل ثلاثة عروض. «المسار» — الطريق بمقياس حقيقي. «السرعة» — كيف تهبط مع الزمن، بمقياس لوغاريتمي. «الحجم والمسافة» — كم تطير جسيمات بأحجام مختلفة بالسرعة نفسها.
يسقط البوغ عموديًا، والفطر يراعي ذلك
بعد التوقف يسقط البوغ رأسيًا إلى الأسفل. فإذا كانت الصفيحة مائلة اصطدم بها البوغ والتصق. ولذلك يُبقي الفطر صفائحه عمودية: فإذا أُميل الساق انحنى خلال بضع ساعات وعدّل القبعة من جديد. وفي الفطور الصغيرة ذات القبعة المخروطية الحادة تكون الصفائح ضيقة وعالية، والفُرجات بينها أجزاء من المليمتر. ويجب أن تكون الفُرجة أكبر من مسافة طيران البوغ، لكن ليس بكثير: فهكذا تتسع الصفائح لعدد أكبر من الأبواغ.
02 · التحويل
وحدات السرعة · قذفات متجاورة · المسافة بحسب الحجممن الأمتار في الثانية إلى أطوال البوغ
أدخل السرعة واختر الوحدة. تحوّلها التبويبة الأولى إلى وحدات أخرى، ومنها أطوال البوغ في الثانية — فبهذا تُقارَن السرعة بين مقذوفات مختلفة الحجم. وتضع الثانية قذفات فطور مختلفة جنبًا إلى جنب. وتحسب الثالثة كم تطير جسيمات بأحجام مختلفة بهذه السرعة.
قاعدة للتذكّر: 1 m/s تساوي 1 µm في الميكروثانية و 3,6 km/h. والبوغ بحجم 5 µm يطير بهذه السرعة مئتي طول له في الميلي ثانية.
حُسبت المسافة لكرة بالكتلة نفسها في هواء ساكن عند 20 °C. أما البوغ الحقيقي فمستطيل ويدور ويقع في تيارات هواء ضعيفة تحت القبعة. ولذلك فالأرقام رتب مقدار. وتعطي تجارب التصوير مسافات مشابهة: 0,05—0,2 mm في الفطور ذات القبعة.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · أدوات القياس
كاميرا · هدف · مصيدة أبواغ · عمود ترسيبالقذف يدوم ميكروثوانٍ، وأثره سنوات
الكاميرا عالية السرعة
توضع الكاميرا على المجهر ويُصوَّر جزء من الصفيحة من الجانب. ولرؤية القذف نفسه تلزم مئات الآلاف من اللقطات في الثانية. وتُحسب السرعة من انتقال البوغ بين لقطتين متجاورتين. وعند 250 000 لقطة في الثانية يمر بين اللقطتين 4 µs، فينتقل البوغ بضعة ميكرومترات — نحو طوله تقريبًا.
أهداف لبيلوبولوس
الحافظة البوغية لبيلوبولوس لزجة وتلتصق بما أصابته. ولذلك يُقاس المدى ببساطة: تُوضع حول المزرعة ألواح زجاجية على مسافات مختلفة، وفي الصباح يُعدّ كم حافظة التصقت بكل منها. وبهذا حصل بولر منذ زمن على مدى يزيد على مترين. وإذا وُضعت المزرعة في صندوق مظلم له نافذة واحدة تجمّعت معظم الإصابات حول النافذة.
مصيدة الأبواغ
الأبواغ التي خرجت من تحت القبعة تحملها الريح. ولمعرفة كم منها في الهواء تُنصب مصيدة أبواغ. تسحب مضخة نحو 10 لترات من الهواء في الدقيقة عبر فتحة ضيقة، فتلتصق الأبواغ بشريط على أسطوانة تدور ببطء. وتحت المجهر يظهر في أي ساعات كانت الأبواغ أكثر. وهكذا تُعدّ نشرات لمرضى الحساسية وتحذيرات من أمراض الحبوب.
عمود الترسيب
لا حاجة إلى تصوير البوغ في الطيران، يكفي رصد كيف يسقط. ففي عمود زجاجي مغلق لا توجد تيارات هواء، ويترسب البوغ بسرعة ثابتة. ومن هذه السرعة يُوجد τ: τ = v/g. ومع معرفة τ وسرعة القذف نحصل على مسافة التوقف. والبوغ الأكبر بمرتين يترسب أسرع بأربع مرات — فـ τ يزداد مع مربع الحجم.
05 · قواعد الكتابة
السرعة · التسارع · المسافةالسرعة بوحدة m/s، والتسارع بوحدة m/s² أو g
تُكتب السرعة بالمتر في الثانية. والتسارع بالمتر في الثانية المربعة أو بكسور من g، وعندئذ يوضع g بعد الرقم. وتُذكر المسافة مع حجم المقذوف: فبدونه لا يمكن مقارنة الرقم بتجربة أخرى.
m/s² وحدة تسارع لا سرعة. و g تسارع أصلًا، و«g في الثانية» لا معنى لها. والمسافة بلا حجم المقذوف لا تقول شيئًا: فالبوغ الأكبر بمرتين يطير أبعد بأربع مرات. والمدى طول لا سرعة. وسرعة الترسّب سرعة، ولها «في الثانية». وللثابت الزمني وحدة أيضًا — ثوانٍ أو ميلي ثوانٍ.
06 · الوحدات المجاورة
علم الفطرياتتُحدَّد مسافة البوغ بحجمه: فهي تزداد مع مربع القطر. ولذلك فصفحة حجم الأبواغ جارة مباشرة لهذه الصفحة. أما هل ستنمو من البوغ الساقط مستعمرة جديدة وبأي سرعة — ففي صفحة نمو الغزل الفطري.
مسافة التوقف ∝ d².
mm/dما الذي ينمو من البوغ الساقط.
1 m/s = 3,6 km/h.
07 · القسم التاريخي
الأرشيف · من عدسة بولر إلى الكاميرا عالية السرعةكيف رأوا ما يدوم ميكروثوانٍ
{title}
{text}
تُقاس سرعة القذف من لقطتين أو ثلاث
يتسارع البوغ خلال ميكروثوانٍ قليلة ويبدأ بالكبح تقريبًا فورًا. وحتى عند 250 000 لقطة في الثانية لا يقع في اللقطات إلا بضعة مواضع منه. وتُحسب السرعة من الانتقال بين أول لقطات بعد الانفصال، وكل ميكرومتر خطأ في الموضع هو خطأ بمقدار ربع متر في الثانية.
وفوق ذلك يُكبح البوغ بين اللقطات أصلًا. فالسرعة التي نجدها من أول لقطتين هي السرعة المتوسطة خلال 4 µs لا الابتدائية. ولذلك كثيرًا ما تُوجد السرعة الابتدائية بطريقة أخرى: يُلاءَم منحنى الكبح مع جميع لقطات الطيران ويُمدَّد إلى الخلف حتى لحظة الانفصال.
مع بيلوبولوس الأمر أبسط: فالمقذوف كبير ويطير طويلًا. لكن هنا أيضًا المدى على الأهداف ليس هو السرعة: فهو يُحوَّل عبر مقاومة الهواء، وهي تتوقف على حجم الحافظة البوغية وشكلها. ولذلك يُذكر دائمًا في وصف التجربة كيف جرى الحصول على الرقم.
الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي
فهرس الكميات
علم الفطريات · 12 صفحة
قطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.
افتح الفهرس ←