Учёные планируют полевой эксперимент «Лисий рай». На ограниченной территории планируется высадить яровую пшеницу, к моменту созревания запустить 15 взрослых лисиц и мышей в…
Учёные планируют полевой эксперимент «Лисий рай». На ограниченной территории планируется высадить яровую пшеницу, к моменту созревания запустить 15 взрослых лисиц и мышей в количестве, достаточном для их питания. Продуктивность пшеницы за сезон составляет 3 т/га, в среднем лисе необходимо 500 г пищи в день. Других источников питания и конкурентов у консументов нет. При этом в пищевой цепи при переходе с одного трофического уровня на следующий поступает только 10 % энергии (массы), накопленной предыдущим уровнем. Какой минимальный размер должна иметь пробная площадка для данного эксперимента? Ответ выразите в гектарах, округлите до десятых.
Ниже даю решение как чисто теоретическую задачу по энергии в пищевой цепи (растeniя → мыши → лисы) с учётом заданной эффективности передачи энергии и потребностей лис.
Пусть:
- P = масса растений, доступная на гектар за сезон = 3 т/га = 3000 кг/га.
- Энергия, передаваемая на следующий уровень, составляет 10% от массы предыдущего уровня.
Энергия на уровне травоядных (мышей) на 1 га за сезон: H = 0.10 × P = 0.10 × 3000 кг = 300 кг/га.
Энергия на уровне хищников (лис) на 1 га за сезон: C = 0.10 × H = 0.10 × 300 кг = 30 кг/га.
Потребность лис в пище за год: 15 лисиц × 0.5 кг/день × 365 дней = 7.5 кг/день × 365 = 2737.5 кг/год.
Необходимая площадь пробной площадки A: Энергия, доступная лисам на 1 га за год, равна C = 30 кг/га. Чтобы обеспечить годовую потребность 2737.5 кг, нужно такое A, при котором: A × 30 кг/га ≥ 2737.5 кг A ≥ 2737.5 / 30 = 91.25 га.
Округление до десятых: 91.25 га → 91.3 га.
Ответ: минимальный размер пробной площадки около 91.3 гектаров.
Примечание по концепции: задача иллюстрирует упрощённую модель энергенетического переноса между трофическими уровнями (10% за переход) и не претендует на реалистичность экологической эксперимента. В реальности такие эксперименты с хищниками и трофическими перестройками требуют этических и правовых согласований.
Обсуждение
2 сообщенияНиколай решил рассчитать скорость кровотока в капиллярах ногтевого ложа (V, м/с). Сначала он измерил длину ногтевой пластинки большого пальца кисти от корня до её вершины (S, м) это путь, который проходит кровь. Затем нажал указательным пальцем на ноготь большого пальца так, чтобы он побелел и кровь вышла из сосудов ногтевого ложа. Убрав указательный палец, мальчик измерил время (t, с) до полного покраснения ногтя. Оно составило 30 с. Скорость кровотока в капиллярах ногтевого ложа Николай рассчитал по формуле V 3 Используя рисунок, повторите расчёты Николая и определите скорость кровотока в аорте, если известно, что суммарный просвет капилляров в 1000 раз больше, чем просвет аорты. Ответ выразите в м/с. Число
Для определения скорости кровотока в аорте, нужно использовать закон сохранения массы, который говорит о том, что объем крови, проходящий через различные участки кровеносной системы, остаётся постоянным.
Обозначим:
- \( V_a \) - скорость кровотока в аорте,
- \( V_c \) - скорость кровотока в капиллярах,
- \( S \) - длина ногтевой пластинки (прямолинейный путь крови).
Согласно поставленной задаче, известно, что суммарный просвет капилляров в 1000 раз больше, чем просвет аорты. Это означает, что:
\[ A_a \cdot V_a = A_c \cdot V_c \]
где \( A_a \) и \( A_c \) - площади поперечного сечения аорты и капилляров соответственно. Мы можем записать это соотношение в виде:
\[ V_a = \frac{A_c}{A_a} \cdot V_c \]
Принимая во внимание, что \( \frac{A_c}{A_a} = 1000 \):
\[ V_a = 1000 \cdot V_c \]
Теперь необходимо рассчитать \( V_c \) – скорость кровотока в капиллярах. Это можно сделать используя формулу:
\[ V_c = \frac{S}{t} \]
У нас есть время \( t = 30 \) секунд. Однако, для того чтобы выполнить расчет, нам также нужна длина ногтевой пластинки \( S \).
Если у вас есть конкретное значение длины ногтевой пластинки (например, давайте предположим ее длину \( S \) = 0.02 метра или 2 см), тогда:
\[ V_c = \frac{0.02 \, \text{м}}{30 \, \text{с}} = \frac{0.02}{30} \approx 0.00067 \, \text{м/с} \]
Теперь подставим это значение в формулу для скорости в аорте:
\[ V_a = 1000 \cdot 0.00067 \, \text{м/с} \approx 0.67 \, \text{м/с} \]
Итак, это будет приблизительная скорость кровотока в аорте, исходя из предполагаемой длины.S. Ответ: скорость кровотока в аорте составляет примерно 0.67 м/с.
Если у вас есть актуальная длина S, пожалуйста, сообщите её, чтобы пересчитать!
