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  • 1 # 喜歡跋山涉水的四維羅

    呵呵。舉個例子回答你吧。從前,有個村民把房子蓋在毛竹山上。一天晚上,夫妻倆睡的床板被什麼東西頂起來了,頂得老高老高的。夫妻倆嚇得不輕,一骨碌爬起來,點亮油燈檢視。媽呀,原來床底下半夜冒出了一根竹筍。這下,你就知道什麼植物不僅長得快,而且生長的力有多大了。

  • 2 # 力學Nerd王小胖

    這個問題不太好回答,因為算不出具體的數值。但是力學有一個分支,研究的就是生物力學,簡單給大家介紹下把。

    1、生物力學

    從名字上,就直到生物力學研究的是生物的受力,包括動物、植物等等。動物的骨骼、肉的受力特徵,植物根莖頁的受力特徵,都是生物力學的研究範疇。生物力學要解決的就是生物體的本構模型。

    傳統的材料不具備生長和自修復的特性,其力學響應就是獲得應力-應變曲線(金屬材料),這些本構模型都不需要考慮時間相關性。但是,與傳統的力學不一樣,生物力學的物件具有生長和自修復的特點,而這些特點都與時間有關。因此,生物力學的本構模型要複雜的多,不是簡單的應力應變曲線就能描述的。通常生物力學的本構模型從最本質的能量、動量、質量角度進行考慮。

    生物力學是一個新興的前沿交叉學科,是當前的一個研究熱點。目前看來,它與醫學的結合最為緊密。

    2、植物的生長之力

    很小的時候,就聽說這麼一個故事:以前醫學不發達,人頭骨無法無損分開。於是有人想到了一個好主意,在頭骨裡種上了種子,種子發芽後把頭蓋骨頂開了。可見,種子的生長之力很大。

    這樣的例子,到處都是。比如石頭下面的小樹,長大後頂開巨石,縫隙裡的小草,長大後撐裂石頭,等等。

    3、生長之力分析

    植物的根莖葉仍然屬於固體,所以可以藉助固體力學的一些方法。不同的地方在於,根莖葉會生長,自身的強度會隨時間慢慢變大。我們以下圖為例,棕色的土壤內有三顆種子,上面有一塊巨石壓著。

    種子發芽後,破土而出,生命的本能讓種子的芽尋找最佳的生長點。破土後的芽,被石頭壓著,處於受壓的一種狀態下。我們知道,絕大多數物體都是耐壓不耐拉,所以受壓的嫩芽並不會被壓饋。

    隨著時間的推移,嫩芽慢慢長大長粗。向上生長受阻後,會自己橫著生長,直到遇到石頭邊界(a,c),或者石頭內部縫隙(b)。在邊界處,芽一旦出來,就可以向上生長。

    而在石頭內部縫隙,情況就要艱難的多。向上生長了一段時間後,怎麼都無法長出去。這時候,植物的根莖就會不斷的強化,會把內部填充的滿滿的。而對於石頭,縫隙的尖端由於受到植物生長的力的作用,一直處於應力集中的狀態下,一旦外界力過大,裂尖應力超出石頭的極限應力,那麼這個石頭就會裂為兩半。植物的生長之力,能夠破碎石頭的原因也正在於此。

    岩石的抗拉強度在2.7-17.6MPa之間,這個值並不大。所以植物想要撐裂岩石,也沒有想象的花了那麼大的力氣。具體多大的力,跟石頭具體的幾何形狀有關。

    總結

    植物的生長之力看似巨大,其實用的也並非蠻力,而是利用了岩石自身的缺陷。並且,外力作用下,植物大多是受壓狀態,一般都壓不跨。

  • 3 # 裸猿的故事

    植物生長並不靠蠻力取勝,它們能承受一定的壓力,但大多不像動物能主動發力,那是誤會。

    我小時候讀過一個雞湯故事,上面說,植物學家為了研究植物生長的力量有多大,於是用了堅硬的人類頭顱來培育豆芽,結果就是豆芽生長起來後,把頭骨撐裂了,於是感嘆說,別看豆芽似乎十分柔弱,但它生長的力量十分巨大,足以把頭骨撐裂,但這種故事一看就是雞湯,沒啥好討論的,因為壓根就不是真的,頭骨上那麼多洞,與此類似的雞湯還有植物發芽時頂開頭上的巨石云云。

    圖示:植物又不傻,為啥要頂開什麼巨石,而不是順著石頭的縫隙生長呢?

    至於那些紮根在石頭縫裡的植物,把石頭搞裂也不是靠生長的力量,而是靠水靠其他侵蝕作用,來將石頭慢慢變成土壤。

    圖示:這裂縫和植物生長無關,是先有裂縫後有植物。

    當然,許多植物組織具有強韌的特性,可以承受極大的壓力,比如古人用植物來做弓身,就是看中了這一點,但注意這是被動承受壓力,不是主動發力,這是兩個完全不同的概念,否則也可以問問鋼筋生長的力有多大了。

    圖示:號稱可以射穿普通盔甲的長弓。

    同樣的道理,在自己家做葡萄酒的時候,在發酵的某個階段會產生大量氣體,因此產生巨大壓力,但這也不能就此說成酵母菌的生長之力呀。

    圖示:自釀葡萄酒小心炸瓶

    正規廠家生產的家用小型釀酒裝置通常都自帶排氣閥,比如下圖這個單向排氣閥,就能避免發酵中產生的大量氣體可能造成的悲劇。

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