樹幹形狀之謎

我們在曾經在科學課的時候做過哪種形狀的立體承受能力最大試驗。通過大家對不同形狀立體形狀進行過測試之後,大家終於得出了最後一致的答案:圓柱體。在這個實驗之後,我就在生活中經常留心觀察身邊有沒有一些東西也是圓柱體的。在多次的觀察之後,我發現了一點:大部分樹的樹幹的形狀都是近似圓柱體的。樹幹為什麼是圓柱狀的?圓柱狀樹幹有哪些好處?我的好奇心非常的強,所以,為了知道這個問題的最終答案,我非常認真地進行了深入的觀察、探索與研究。 

我上網查閱了一些有關資料,了解到植物的莖有支持植物體、運輸水分和其他的養分的作用。樹木的莖主要由維管束構成。莖的支持作用主要由木質部木纖維承擔,雖然木本植物的莖會逐年加粗,但是在一定時間範圍內,莖的木纖維數量是一定的,也就是樹木莖的橫截面面積一定。接著,我繼續設計實驗,探索樹幹呈圓柱狀的原因和優點。 

在實驗之後,我發現了:(1)橫截面積和長度不變時,三稜柱狀物體縱向支持力最大,橫向承受力最小;圓柱狀物體縱向支持力不如三稜柱狀物體,但橫向承受力最大;(2)質量不同形狀的樹幹,矮個圓柱體形樹幹承受風力最大;(3)風是一種自然現象,會影響著樹木橫截面的形狀和樹木生長的高矮。近似圓柱狀的樹幹,不但重心低,而且加上龐大根系和大地連在一起,就會把重心重心降得更低,穩度變得更大;(4)樹幹橫截面呈圓形,可以減少損傷,具有更強的機械強度,能經受的住風的襲擊。同時,樹木受風力的影響,樹幹各處的彎曲程度相似,不管風力來自哪個方向,樹幹承受的阻力大小相似,樹幹不易受到破壞。 

以上的實驗通過調查自然界的一些因素,從各個方面證明了樹幹為圓柱體的好處;還有,橫截面是圓形的圓狀物體,具有最大的橫向承受力,類似形態的建築材料隨處可見,如電線桿。

在我的幾次觀察、試驗和分析的過程中,慢慢地解釋、並且揭示了樹幹呈圓柱狀的奧秘。這次我探索奧秘的過程,不僅增長了知識,還拓展了知識面,把學到的知識聯繫實際生活中來加以套用,既鞏固了學到的知識,又不讓課本變得乏味能在生活中加以運用,鞏固課本上的知識,還學會了把書本上的知識運用到生活中去,就是一舉兩得。 

簡評:細心觀察,潛心研究,生活中蘊藏的知識是非常豐富的。