Başlangıç hızı küçük v harfi ve altında sıfırla yazılır: v₀. Birimi saniyede metredir, m/s. Fırlatma sırasındaki ivme çoğu zaman yerçekimi ivmesinin katları olarak verilir: italik küçük g. Sporun havada yavaşlama süresi Yunanca τ ile, durma mesafesi ise stop indisli x ile yazılır.
Fırlatma hızı düşme hızı değildir. Spor yaklaşık 1 m/s hızla fırlar, ama bin kat daha yavaş, yaklaşık 1 mm/s ile düşer. g cinsinden ivme gram değildir. Ayrıca fırlatma hızı menzil hakkında hiçbir şey söylemez: küçük spor havada hemen hemen anında durur, pilobolusun ağır sporangiyumu ise metrelerce uçar.
Solda sivri, konik şapkalı bir mantar var. Lamellerin altından sporlar düşüyor. Sağdaki dairede lamel büyütülmüş: yüzeyinde, sporun tabanında bir damla büyüyor, sonra spor kopuyor, yana doğru uçuyor ve aniden aşağı dönüyor. Dairenin altındaki skalada işaret 0,1 mm değerine ulaşır — spor yana doğru bu kadar uçar. Altta pilobolus siyah bir sporangiyumu ışığa doğru fırlatıyor. Yüksek hızlı çekim göstergesi yanıp sönüyor.
Birim sayfası
mikoloji rev. 2026-10Sporun fırlatılması v₀, m/s
SI türetilmiş birimi · büyüklük: sporun fırlatılırkenki başlangıç hızı
Mantar sporu fırlatır ve tam aralığa isabet ettirir
Şapkanın altında lameller neredeyse yan yana durur, aralarında bir milimetreden az boşluk vardır. Spor lamelin yan yüzünde oturur. Onu öylece bıraksalar aynı lamele yapışırdı. Bu yüzden mantar onu fırlatır. Spor yana doğru yaklaşık milimetrenin onda biri kadar uçar, havada durur ve aşağı, lamellerin arasındaki boşluğa düşer.
Fırlatmayı bir su damlası yapar. Sporun tabanında toplanır ve bir anda yüzeyindeki zarla birleşir. Su ani biçimde akar, kütle merkezi kayar ve spor saniyede yaklaşık bir metre hızla kopar. Bu sırada ivme on bin g mertebesindedir. Fırlatmanın tamamı birkaç mikrosaniye sürer.
Başka mantarlar daha güçlü fırlatır. Gübrede yetişen pilobolus sporangiyumunu iki buçuk metre öteye, doğrudan otun üzerine, ışığa doğru atar. Askomiset askusları sporları saniyede onlarca metre hızla fırlatır. Ama küçük bir spor için önemli olan hız değil, havanın onu ne kadar çabuk durduracağıdır.
01 · Tanım
fırlatma · yavaşlama · düşmeFırlatma hızı v₀ sporun kopmadan sonraki ilk andaki hızıdır. Yüksek hızlı çekimin karelerinden ölçülür: spor iki kare arasında kaç mikrometre yer değiştirmiştir. Sonra hava onu yavaşlatır ve hız hızla düşer.
Küçük bir parçacık için hava, bir bezelye tanesi için bal gibi viskozdur. Direnç kuvveti hızla orantılıdır ve hız τ zaman sabitiyle üstel olarak azalır. Parçacık ne kadar küçükse τ o kadar küçüktür: 5 µm boyutundaki bir sporda yaklaşık 0,08 ms. Bu sürede spor x = v₀·τ yolunu, yaklaşık 0,1 mm, alır ve durur.
Durduktan sonra spor düşer. Ağırlık, direnci v = g·τ hızında dengeler; bu saniyede bir milimetreden azdır. Bu hızla spor lameller arasında iner ve şapkanın altından çıkar. Pilobolusun büyük sporangiyumu çok daha yavaş yavaşlar, bu yüzden metrelerce uçar. Onun için direnç hızdan daha hızlı artar ve hesaba Reynolds sayısı düzeltmesi eklenir.
Spor neden komşu lamele yapışmaz
Üstte fırlatma yeri kesitte görülüyor. Şapkanın lamelleri, başakta meyve gövdesindeki askomiset askusu ya da gübre üzerindeki pilobolus. «Atış» düğmesine basın: mermi v₀ hızıyla fırlar ve yörüngesi hava direnciyle hesaplanır. Gösterim yavaşlatılmıştır: ilk mikrosaniyeler uzatılmıştır, yoksa görünmezler. Kaydırıcılar hızı, merminin boyutunu ve lameller arasındaki aralığı ya da fırlatma açısını değiştirir. «Havasız» merminin boşlukta nereye uçacağını çizer. Yeşil renk lamelleri ve hedefi, erik rengi sporu ve yolunu, kırmızı ise ıskayı ve havasız yolu gösterir. Altta üç görünüm var. «Yörünge» — yol gerçek ölçekte. «Hız» — zamanla nasıl düştüğü, logaritmik ölçekte. «Boyut ve yol» — farklı boyuttaki parçacıkların aynı hızla ne kadar uçtuğu.
Spor dikey düşer ve mantar bunu hesaba katar
Durduktan sonra spor tam aşağı düşer. Lamel eğik olsaydı spor ona çarpar ve yapışırdı. Bu yüzden mantar lamelleri dik tutar: sap eğilirse birkaç saat içinde bükülür ve şapkayı yeniden düzeltir. Sivri, konik şapkalı küçük mantarlarda lameller dar ve yüksektir, aralarındaki boşluklar milimetrenin kesirleri kadardır. Boşluk sporun yolundan büyük olmalıdır, ama çok değil: böylece lamellere daha çok spor sığar.
02 · Dönüşüm
hız birimleri · yan yana fırlatmalar · boyuta göre yolSaniyede metreden spor uzunluklarına
Hızı girin ve bir birim seçin. İlk sekme onu diğer birimlere, saniyedeki spor uzunluklarına da çevirir — farklı boyuttaki mermilerin hızı böyle karşılaştırılır. İkincisi farklı mantarların fırlatmalarını yan yana koyar. Üçüncüsü bu hızla farklı boyuttaki parçacıkların ne kadar uçacağını hesaplar.
Akılda tutulacak kural: 1 m/s, mikrosaniyede 1 µm ve 3,6 km/h demektir. 5 µm'lik bir spor bu hızla milisaniyede kendi uzunluğunun iki yüz katını alır.
Yol, hareketsiz havada, 20 °C'de aynı kütleli bir küre için hesaplanmıştır. Gerçek spor uzundur, döner ve şapkanın altındaki zayıf hava akımlarına girer. Bu yüzden sayılar yalnızca büyüklük mertebesini verir. Çekimli deneyler benzer yollar verir: şapkalı mantarlarda 0,05—0,2 mm.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Ölçüm aletleri
kamera · hedef · spor tuzağı · çökelme sütunuFırlatma mikrosaniyeler sürer, izi — yıllar
Yüksek hızlı kamera
Kamera mikroskoba yerleştirilir ve lamelin bir parçası yandan çekilir. Fırlatmanın kendisini görmek için saniyede yüz binlerce kare gerekir. Hız, sporun komşu kareler arasındaki yer değiştirmesinden hesaplanır. Saniyede 250 000 karede kareler arasında 4 µs geçer ve spor birkaç mikrometre kayar — yaklaşık kendi uzunluğu kadar.
Pilobolus için hedefler
Pilobolusun sporangiyumu yapışkandır ve çarptığı yere yapışır. Bu yüzden menzil basitçe ölçülür: kültürün çevresine farklı uzaklıklara camlar konur ve sabah her birine kaç sporangiyum yapıştığı sayılır. Buller menzili bu yolla iki metreden fazla buldu. Kültür tek pencereli karanlık bir kutuya konursa, isabetlerin neredeyse hepsi pencerenin çevresinde toplanır.
Spor tuzağı
Şapkanın altından çıkan sporları rüzgâr alır. Havada kaç tane olduğunu öğrenmek için spor tuzağı kurulur. Pompa dakikada yaklaşık 10 litre havayı dar bir yarıktan çeker ve sporlar yavaş dönen bir tamburun şeridine yapışır. Mikroskop altında en çok spor hangi saatlerde olduğu görülür. Alerjikler için bültenler ve tahıl hastalıkları uyarıları böyle hazırlanır.
Çökelme sütunu
Sporu uçuş sırasında çekmek şart değildir, nasıl düştüğünü not etmek yeter. Kapalı cam sütunda hava akımı yoktur ve spor sabit hızla çöker. Bu hızdan τ bulunur: τ = v/g. τ ve fırlatma hızı bilindiğinde durana kadar yol elde edilir. İki kat büyük spor dört kat hızlı çöker — τ boyutun karesiyle artar.
05 · Yazım kuralları
hız · ivme · yolHız m/s ile, ivme m/s² ile ya da g ile yazılır
Hız saniyede metre ile yazılır. İvme — saniye karede metre ile ya da g katları ile, ve o zaman g sayıdan sonra konur. Yol, merminin boyutuyla birlikte belirtilir: onsuz sayı başka bir deneyle karşılaştırılamaz.
m/s² ivme birimidir, hız birimi değil. g zaten ivmedir, «saniyede g» hiçbir şey ifade etmez. Merminin boyutu olmadan yol hiçbir şey söylemez: iki kat büyük spor dört kat uzağa uçar. Menzil uzunluktur, hız değil. Çökelme hızı bir hızdır, «saniyede» içerir. Zaman sabitinin de birimi vardır — saniye ya da milisaniye.
06 · Komşu birimler
mikolojiSporun yolu boyutuyla belirlenir: çapın karesiyle artar. Bu yüzden spor boyutu sayfası bunun doğrudan komşusudur. Düşen sporun yeni bir koloni verip vermeyeceği ve ne kadar hızlı vereceği — bu, misel büyümesi sayfasının konusudur.
Durana kadar yol ∝ d².
mm/dDüşen sporun ne olacağı.
1 m/s = 3,6 km/h.
07 · Tarihsel bölüm
arşiv · Buller'in merceğinden yüksek hızlı kamerayaMikrosaniyeler süren şey nasıl görüldü
{title}
{text}
Fırlatma hızı iki üç kareden ölçülür
Spor birkaç mikrosaniyede hızlanır ve neredeyse hemen yavaşlamaya başlar. Saniyede 250 000 karede bile kadraja yalnızca birkaç konumu girer. Hız, kopmadan sonraki ilk kareler arasındaki yer değiştirmeden hesaplanır ve konumdaki her mikrometrelik hata saniyede çeyrek metrelik hata demektir.
Üstelik spor kareler arasında bile yavaşlar. İlk iki kareden bulunan hız, başlangıç değil 4 µs boyunca ortalama hızdır. Bu yüzden başlangıç hızı çoğu zaman başka biçimde bulunur: uçuşun tüm karelerine yavaşlama eğrisi uydurulur ve geriye, kopma anına kadar uzatılır.
Pilobolusta daha kolaydır: mermi büyüktür ve uzun uçar. Ama burada da hedeflerdeki menzil hızla aynı şey değildir: hava direnci üzerinden yeniden hesaplanır, o da sporangiyumun boyutuna ve şekline bağlıdır. Bu yüzden deney tarifinde sayının nasıl elde edildiği her zaman belirtilir.
SI’nin yedi temel birimi
Büyüklük kataloğu
Mikoloji · 12 birim sayfası
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →