中空有節的竹子
竹子是大熊貓最易於取得的食物之一,主要分佈於亞洲,生長速度快得驚人。其實早在約六千年前的中國,已有對竹子的記載。竹子內部獨特的中空結構,使它在較少的資源下仍能構築堅韌的莖幹,大量能量和營養能被節省下來,再進一步捕捉更多陽光以獲取更多營養。
另外,堅韌的竹壁搭配上空心的內部,能夠為竹子提供更大的支持力,這背後其實是由材料力學中的“空心軸原理”支撐。當強風來時,竹子最受力的部分是靠近外側的管壁,管壁的槓桿臂比較長,而槓桿臂越長,力真正作用在物體上的程度也就越少,還有其內部的“中性軸”附近應力較少,因此能更好抵抗彎曲。同時,竹節也是關鍵之處,它能有效地抵抗縱向剪切力,加強了竹竿的抗折能力。
因此,這種中空有節的結構是為了節省材料,使竹子能快速生長及強化結構以適應周邊環境。
陳芷澄 培正 高二