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第596章 教学3
    “代谢率,或者身体消耗能量的速度,必然与每次呼吸摄入空气的质量除以呼吸时间间隔得出的结果成正比。也就是,代谢率的数值,与肺活量乘以平均呼吸频率的结果成正比。m∝v·r”着的同时,我在一块白板上写下了数学式。

    “那个,突然之间你在什么?”穗波举手打断了我的话。

    “嗯?不能理解吗?”对于一脸困惑的穗波,我歪了歪头看向白板。

    “不,你的话我能理解,公式我也能看懂。但是我不太理解为什么你突然之间要代谢率。”

    “哦,这个啊。”因为穗波的提问,我露出了了然的表情。

    “这是回答你刚刚的提问‘如果构建的巨人模型奔跑起来的话,该怎么判断其敏捷性。’的回答。”我用油性笔抵着白板道。

    “既然道运动状态的话,你的意思是不能用单纯的双腿摆动频率来判断行动速度。虽然也可以从几何和物理的角度去解释,但是还是从生物上解释能够让你更简单的理解。奔跑也好大跳也好,都是和生物的新陈代谢有关的。所以我打算从代谢率的方向入手,来告诉你判断方法。”

    “嗷......”穗波立刻点点头的开始做起笔记来。

    “动物的肺活量与个体体积成正比,也就与质量成正比,因此记座r∝m的﹣0.25次方。因此可以知道随着动物体型变大,它每秒钟需要完成的呼吸次数就会减少。”

    “航空学中的一项基本法则就是:不同形状的飞行器,停留在空中所需的最低速度会有所不同,。与其长度的平方根有关。如果飞行器的平面尺寸增加为原来的4倍,最低飞行速度就要增加为原来的2倍。而达到最低速度所需要的功率增加的速度会比飞行器自身重量的增长快的多。”

    “根据牛顿第三定律,如果要飞行就必须存在一个大相等、方向相反的力,将机翼向上拖起。这种力的表达式为f=1/2c·p·a·方。其中p是机翼所经过的流体密度。对空气而言,相应的数值是1千克每立方米。a是机翼表面积f是无量纲升力系数,数值通常接近于1。”

    “因此考虑到重力条件下,我们能够得出其速度v=根号下2mg/cpa。如果变量l代表飞行物某个方向长度的话,m∝l的3次方,但是a正比l方,所以v正比根号l。体型较大的动物必须保持较快的飞行速度,其数值与身体长度的平方根成正比。因此你们可以根据如此计算出龙等梦幻生物还是拥有正常生理的生物,最低的飞行速度。”

    “当然,在魔法的影响下,可以适当的无视,但也可以客观的计算出最基本的它应该能够达到的速度。”

    “大型生物飞行面临的主要困难,是他们的代谢率难以达到足够高的水平,以至于无法为飞行提供足够大的功率。”赶在穗波又要开始发问之前,我立刻了起来。

    “这间接地根飞行所需的最低速度有关,提醒较大的动物飞行,需要达到较高的下限速度,但高速度也意味着更高的功率需求。飞行所需的功率,可以通过计算动物体飞行中遇到的阻力得出,p=f·v=1/2c·p·a·v的三次方。”

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