Viteza inițială se scrie cu v mic și cu zero jos: v₀. Unitatea este metrul pe secundă, m/s. Accelerația la lansare se dă adesea în fracțiuni din accelerația gravitațională: g mic, cursiv. Timpul de frânare al sporului în aer se scrie cu litera greacă τ, distanța de oprire — cu x având indicele stop.
Viteza de lansare nu este viteza de cădere. Sporul pleacă cu o viteză de circa 1 m/s, dar cade de o mie de ori mai încet, cu circa 1 mm/s. Accelerația în g nu înseamnă grame. Iar viteza de lansare nu spune nimic despre distanță: un spor mic se oprește în aer aproape imediat, în timp ce sporangiul greu al pilobolusului zboară metri întregi.
În stânga este o ciupercă cu pălărie ascuțită, conică. De sub lamele cad spori. În cercul din dreapta lamela este mărită: pe suprafața ei, la baza sporului, crește o picătură, apoi sporul se desprinde, zboară într-o parte și cotește brusc în jos. Semnul de pe scara de sub cerc ajunge la 0,1 mm — atât zboară sporul într-o parte. Jos, pilobolusul aruncă un sporangiu negru spre lumină. Clipește indicatorul filmării de mare viteză.
Fișa unității
micologie rev. 2026-10Proiectarea sporului v₀, m/s
Unitate derivată SI · mărime: viteza inițială a sporului la lansare
Ciuperca aruncă sporul și nimerește exact în gol
Sub pălărie lamelele stau aproape lipite una de alta, între ele fiind mai puțin de un milimetru. Sporul stă pe fața lamelei. Dacă ar fi pur și simplu eliberat, s-ar lipi de aceeași lamelă. De aceea ciuperca îl aruncă. Sporul zboară într-o parte cam a zecea parte dintr-un milimetru, se oprește în aer și cade în jos, în golul dintre lamele.
Lansarea o face o picătură de apă. Ea se adună la baza sporului și, la un moment dat, se unește cu pelicula de pe suprafața lui. Apa se revarsă brusc, centrul de masă se deplasează și sporul se desprinde cu o viteză de aproximativ un metru pe secundă. Accelerația este de ordinul zecilor de mii de g. Întreaga lansare durează câteva microsecunde.
Alte ciuperci aruncă mai puternic. Pilobolusul, care crește pe baligă, își aruncă sporangiul la doi metri și jumătate, direct pe iarbă, spre lumină. Ascele ascomicetelor aruncă sporii cu viteze de zeci de metri pe secundă. Dar pentru un spor mic nu viteza contează, ci cât de repede îl oprește aerul.
01 · Definiție
lansare · frânare · cădereViteza de lansare v₀ este viteza sporului în primul moment după desprindere. Ea se măsoară pe cadrele filmării de mare viteză: câți micrometri a parcurs sporul între două cadre. Apoi aerul îl frânează, iar viteza scade rapid.
Pentru o particulă mică, aerul este vâscos ca mierea pentru un bob de mazăre. Forța de rezistență este proporțională cu viteza, iar viteza scade exponențial, cu constanta de timp τ. Cu cât particula este mai mică, cu atât τ este mai mic: la un spor de 5 µm este de circa 0,08 ms. În acest timp sporul parcurge distanța x = v₀·τ, circa 0,1 mm, și se oprește.
După oprire, sporul cade. Greutatea echilibrează rezistența la viteza v = g·τ, sub un milimetru pe secundă. Cu această viteză sporul coboară printre lamele și iese de sub pălărie. Sporangiul mare al pilobolusului frânează mult mai lent, de aceea zboară metri. Pentru el rezistența crește mai repede decât viteza, iar în calcul se adaugă o corecție pentru numărul Reynolds.
De ce sporul nu se lipește de lamela vecină
Sus este locul lansării, în secțiune. Lamelele pălăriei, asca unei ascomicete în corpul fructifer de pe spic sau un pilobolus pe baligă. Apăsați „Tragere”: proiectilul pleacă cu viteza v₀, iar traiectoria lui se calculează cu rezistența aerului. Afișarea este încetinită: primele microsecunde sunt întinse, altfel nu s-ar vedea. Cursoarele schimbă viteza, mărimea proiectilului și spațiul dintre lamele sau unghiul de lansare. „Fără aer” desenează unde ar ajunge proiectilul în vid. Cu verde sunt arătate lamelele și ținta, cu vișiniu sporul și drumul lui, cu roșu ratarea și drumul fără aer. Jos sunt trei vizualizări. „Traiectorie” — drumul la scară reală. „Viteză” — cum scade în timp, la scară logaritmică. „Mărime și distanță” — cât zboară particulele de mărimi diferite la aceeași viteză.
Sporul cade pe verticală, iar ciuperca ține cont de asta
După oprire sporul cade strict în jos. Dacă lamela ar fi înclinată, sporul ar lovi-o și s-ar lipi. De aceea ciuperca ține lamelele vertical: dacă piciorul este înclinat, în câteva ore el se curbează și îndreaptă din nou pălăria. La ciupercile mici cu pălărie ascuțită, conică, lamelele sunt înguste și înalte, iar golurile dintre ele sunt de fracțiuni de milimetru. Golul trebuie să fie mai mare decât drumul sporului, dar nu cu mult: așa încap mai mulți spori pe lamele.
02 · Conversie
unități de viteză · lansări alăturate · distanța după mărimeDin metri pe secundă în lungimi de spor
Introduceți viteza și alegeți unitatea. Prima filă o convertește în alte unități, inclusiv în lungimi de spor pe secundă — așa se compară viteza proiectilelor de mărimi diferite. A doua pune alături lansările diferitelor ciuperci. A treia calculează cât zboară, la această viteză, particulele de mărimi diferite.
Regulă de reținut: 1 m/s înseamnă 1 µm pe microsecundă și 3,6 km/h. Un spor de 5 µm, la o astfel de viteză, parcurge două sute de lungimi proprii într-o milisecundă.
Distanța este calculată pentru o sferă de aceeași masă în aer nemișcat la 20 °C. Un spor real este alungit, se rotește și nimerește în curenți slabi de aer de sub pălărie. De aceea cifrele dau doar ordinul de mărime. Experimentele cu filmare dau distanțe asemănătoare: 0,05—0,2 mm la ciupercile cu pălărie.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Instrumente de măsură
cameră · țintă · capcană de spori · coloană de sedimentareLansarea durează microsecunde, urma — ani
Camera de mare viteză
Camera se montează pe microscop și se filmează lateral un fragment de lamelă. Pentru a vedea lansarea propriu-zisă sunt necesare sute de mii de cadre pe secundă. Viteza se calculează din deplasarea sporului între cadrele vecine. La 250 000 de cadre pe secundă, între cadre trec 4 µs, iar sporul se deplasează cu câțiva micrometri — aproximativ cu propria lungime.
Ținte pentru pilobolus
Sporangiul pilobolusului este lipicios și se prinde de ceea ce lovește. De aceea distanța se măsoară simplu: în jurul culturii se pun plăci de sticlă la distanțe diferite, iar dimineața se numără câte sporangii s-au lipit de fiecare. Așa a obținut încă Buller o distanță de peste doi metri. Dacă se pune cultura într-o cutie întunecată cu o singură fereastră, aproape toate loviturile se adună în jurul ferestrei.
Capcana de spori
Sporii care au ieșit de sub pălărie sunt luați de vânt. Pentru a afla câți sunt în aer se folosește o capcană de spori. O pompă trage circa 10 litri de aer pe minut printr-o fantă îngustă, iar sporii se lipesc de banda unui tambur care se rotește lent. Sub microscop se vede în ce ore au fost cei mai mulți spori. Așa se alcătuiesc buletinele pentru alergici și avertizările privind bolile cerealelor.
Coloana de sedimentare
Sporul nu trebuie filmat în zbor, ci se poate nota cum cade. Într-o coloană de sticlă închisă nu sunt curenți, iar sporul se depune cu viteză constantă. Din această viteză se află τ: τ = v/g. Iar cunoscând τ și viteza de lansare, se obține drumul până la oprire. Un spor de două ori mai mare cade de patru ori mai repede — τ crește cu pătratul mărimii.
05 · Reguli de scriere
viteză · accelerație · distanțăViteza se scrie în m/s, accelerația — în m/s² sau în g
Viteza se scrie în metri pe secundă. Accelerația — în metri pe secundă la pătrat sau în fracțiuni de g, iar atunci g se pune după număr. Distanța se indică împreună cu mărimea proiectilului: fără ea, numărul nu poate fi comparat cu alt experiment.
m/s² este unitate de accelerație, nu de viteză. g este deja accelerație, „g pe secundă” nu înseamnă nimic. Distanța fără mărimea proiectilului nu spune nimic: un spor de două ori mai mare zboară de patru ori mai departe. Distanța este lungime, nu viteză. Viteza de sedimentare este viteză, are „pe secundă”. Iar constanta de timp are și ea unitate — secunde sau milisecunde.
06 · Unități vecine
micologieDrumul sporului este determinat de mărimea lui: crește cu pătratul diametrului. De aceea pagina despre mărimea sporilor este vecina ei directă. Dacă dintr-un spor căzut va crește o colonie nouă și cât de repede — despre asta este pagina despre creșterea miceliului.
Distanța de oprire ∝ d².
mm/dCe crește dintr-un spor căzut.
1 m/s = 3,6 km/h.
07 · Secțiune istorică
arhivă · de la lupa lui Buller la camera de mare vitezăCum s-a văzut ceea ce durează microsecunde
{title}
{text}
Viteza de lansare se măsoară din două-trei cadre
Sporul accelerează în câteva microsecunde și aproape imediat începe să frâneze. Chiar și la 250 000 de cadre pe secundă, în cadru ajung doar câteva dintre pozițiile lui. Viteza se calculează din deplasarea dintre primele cadre după desprindere, iar fiecare micrometru de eroare în poziție înseamnă o eroare de un sfert de metru pe secundă.
În plus, sporul frânează deja între cadre. Viteza aflată din primele două cadre este viteza medie pe 4 µs, nu cea inițială. De aceea viteza inițială se găsește adesea altfel: se potrivește curba de frânare pe toate cadrele zborului și se prelungește înapoi, până la momentul desprinderii.
La pilobolus este mai simplu: proiectilul este mare și zboară mult. Dar și aici distanța pe ținte nu este același lucru cu viteza: ea se recalculează prin rezistența aerului, care depinde de mărimea și forma sporangiului. De aceea în descrierea experimentului se arată întotdeauna cum a fost obținut numărul.
Cele șapte unități fundamentale SI
Catalogul mărimilor
Micologie · 12 fișe
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →