在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状.树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究.
在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用.树木的茎主要由维管束构成.茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定.接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点.中学生科技网 www.***.com
经过实验,我们发现：(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小；圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大；(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大；(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮.近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大；(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击.同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏.
以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示：(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等；(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等.
在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法.