A mechanika biológiai alkalmazása

Előszó

1. A négylábúak járásmechanikája

1.1. Bevezetés: négy lába van a lónak, mégis megbotlik

1.2. Merev testek egyensúlya

1.2.1. A merev testek egyensúlyának általános feltételei

1.2.2. Az egyensúlyi helyzet különböző típusai

1.2.3. Az állásszilárdság

1.3. Az állatok végtagszámának evolúciója

1.4. A négylábúak osztályozása a tömegközéppont helye szerint

1.5. A négylábúak lassú járásának optimális lépéssorrendje

1.6. A lassú járás gyorsítása

1.7. Gyorsabb mozgástípusok

1.8. Tevejárás és testfelépítés

1.9. Művészi ló- és teveábrázolások hibákkal

1.10. A mozgófilmezés kezdeti története és a lovak járása

1.11. A szimmetrikus járásmódok leírása, összehasonlítása és értelmezése

1.12. A szimmetrikus járásmódok evolúciója és egyedfejlődése

1.13. Ellenőrző kérdések

2. Hosszú csöves végtagcsontok optimális szerkezete

2.1. Bevezetés: milyen az optimális végtagcsont?

2.2. Csontok hajlítási igénybevétele

2.3. Csöves csontok csavarási igénybevétele

2.4. Az optimális falvastagságú hosszú csöves csont

2.5. A madarak légtartalmú csöves végtagcsontjai

2.6. Fokozatosan elvékonyodó csontok

2.7. Adott irányban nagy hajlítási szilárdságú csontok

2.8. A csont-falvastagság optimalizációjának egy másik útja

2.9. Hosszú csöves csontok optimális szerkezetének kísérleti vizsgálata

2.9.1. Csöves csontok röntgenfelvételei

2.9.2. A relatív falvastagság meghatározása számítógépes képfeldolgozással

2.10. Ellenőrző kérdések

3. Dobósportok a forgó Földön

3.1. Bevezetés: dobó- és lövősportok a forgó Földön

3.2. Mozgás gyorsuló koordináta-rendszerekben

3.3. A Föld mint gyorsuló koordináta-rendszer

3.4. Testek közegellenállás nélküli ferde hajításának kinematikája

3.4.1. A röppálya

3.4.2. A maximális dobótáv és a vízszintestől mért optimális dobási szög

3.5. A Föld forgásából eredő centrifugális erő hatása a dobósportokban

3.6. A Föld forgása miatt ébredő Coriolis-erő hatása a dobósportokban

3.7. A fizikai becslések összefoglalása

3.8. A földforgás befolyása a céllövészetben

3.9. A súlylökés és kalapácsvetés világranglistáinak alakulása az idő függvényében

3.10. A földforgás dobótávra kifejtett hatásának számítógépes vizsgálata

3.10.1. A dobótávot befolyásoló környezeti tényezők

3.11. A súlylökés és a kalapácsvetés számítógépes modellje

3.11.1. A modellben figyelembe vett környezeti hatások

3.11.2. A számítógépes program

3.12. A számítógépes modellezés eredményei

3.12.1. A dobótáv földrajzi szélességtől való függése

3.12.2. A dobótáv égtáj szerinti hajítási iránytól való függése

3.12.3. A vízszintestől mért optimális dobási szög

3.12.4. A dobópálya dőlésének hatása a dobótávra

3.12.5. A szél hatása a dobótávra

3.12.6. A léghőmérséklet és a légnyomás hatása a dobótávra

3.12.7. A tengerszint fölötti magasság befolyása a dobótávra

3.13. Hogyan lehetne a jövőben tekintettel lenni a Föld forgására a dobósportokban?

3.13.1. A dobótáv korrekciós térképei

3.13.2. A Föld forgásának hatása a gerelyhajítás és a diszkoszvetés dobótávjaira

3.13.3. Összefoglalás

3.1.4. Ellenőrző kérdések

3.1.5. Függelék: a súlylökés és kalapácsvetés világcsúcsainak alakulása az idő függvényében

3.15.1. Női súlylökés

3.15.2. Férfi súlylökés

3.15.3. Női kalapácsvetés

3.15.4. Férfi kalapácsvetés

4. Erek és érelágazódások áramlási optimalizációja

4.1. Bevezetés

4.2. Folyadékok belső súrlódása

4.3. Folyadékok csövekbeli réteges áramlása

4.4. Az áramlás szempontjából optimális érátmérő

4.5. Az áramlási szempontból optimális érelágazódás

4.6. Áramlási szempontból optimális állati és növényi keringési rendszerek: ér-, légcső- és szállítóedény-hálózatok

4.7. Turbulens áramlás vérerekben, légcsövekben és szállítóedényekben

4.8. Függelék: az érelágazódás optimalizációjának egy elterjedt, de helytelen megoldása

4.9. Ellenőrző kérdések

5. A nyírfalevélsodró bogár (deporaus betulae) sodrástechnikájának biomechanikája és biomatematikája

5.1. Bevezetés

5.2. Az eszelények (Attelabidae) életmódja

5.2.1. Bordafúró eszelény

5.2.2. Selymes vagy kakukk eszelény

5.2.3. Levélsodró eszelények (Rhynchitidae)

5.3. A nyírfalevélsodró viselkedése, fejlődése, ivadékgondozása és sodrástechnikája

5.3.1. A nyírfalevélsodró sodrástechnikában fontos morfológiai sajátságai

5.3.2. A nyírfalevélsodró táplálkozása, tápnövényei és az ivadékbölcső építőanyaga

5.3.3. Az időjárás levélsodrásra kifejtett mechanikai hatásai

5.3.4. A nyírfalevélsodró tájékozódása szaglás alapján

5.3.5. A nyírfalevélsodró nőstény ivadékgondozása

5.3.6. A nyírfalevélsodró lárváinak fejlődése

5.4. A nyírfalevélsodró szabásvonalainak alakját és sodrástechnikáját magyarázó korábbi elméletek

5.4.1. Debey és Heis evolúta-evolvens elmélete

5.4.2. Buck elmélete

5.4.3. Rosskothen elmélete

5.4.4. A legkisebb munkavégzés elvének alkalmazása a levélsodrásra

5.5. A nyírfalevélsodró szabásvonalainak alakját biomechanikailag magyarázó és biomatematikailag helyesen leíró elmélet

5.5.1. Az 1. szabásvonal alakjának származtatása

5.5.2. A 2. szabásvonal alakjának származtatása

5.5.3. A nyír falevélsodró szabásvonalainak alakját magyarázó biomechanikai elmélet eredményeinek összefoglalása

5.6. Ellenőrző kérdések

6. Irodalom