Як це працює
Насінини вивільняються з точки материнської рослини, висота якої задається повзунком висоти вивільнення. Оранжеві крилатки авторотують під час падіння: швидкість їх обертання наростає протягом перших миттєвостей польоту й створює підіймальну силу, яка зменшує ефективну гравітацію, тож вони опускаються з помірною, доволі стабільною швидкістю, дрейфуючи під вітром лише незначно. Натомість білі парашутики кульбаби падають під значним аеродинамічним опором майже без обертання, що дає їм дуже низьку кінцеву швидкість падіння — оскільки вони залишаються в повітрі набагато довше, навіть слабкий вітер має набагато більше часу, щоб знести їх убік, перш ніж вони торкнуться землі.
Горизонтальний вітер — це сума сталої базової швидкості та турбулентного пориву, який змінюється як згладжене випадкове блукання, кероване повзунком поривчастості, тож вітер ніколи не дме абсолютно рівномірно. Горизонтальна швидкість кожної насінини наближається до поточної швидкості вітру зі швидкістю, яку задає її власний коефіцієнт опору — високий для парашутика, низький для крилатки — тому парашутики майже миттєво відстежують пориви, а крилатки відстають. Коли насінина досягає землі, її горизонтальна дальність приземлення від точки вивільнення записується в накопичувальну гістограму внизу полотна, що дозволяє напряму порівняти розподіли обох стратегій поширення.
Крилатка: spin → 1 (наростання); vy = min(vy + g/(1+spin·2.2), vyMaxSamara)
Парашутик: vy = min(vy + g·0.12, vyMaxPappus)
Горизонталь: vx += (wind - vx) · dragCoefficient
Поширені запитання
Що таке крилатка (самара)?
Крилатка (самара) — це крилате насіння, як у клена чи ясена, асиметрична форма якого змушує його авторотувати під час падіння, створюючи підіймальну силу, що сповільнює спуск і дозволяє вітру віднести насінину далі від материнського дерева.
Що таке парашутик (пух, pappus)?
Парашутик (пух) — це схожий на парашут пучок тонких щетинок, прикріплений до насіння таких рослин, як кульбаба. Він створює дуже великий опір відносно ваги насінини, тож вона падає надзвичайно повільно й довго перебуває під дією вітру.
Чому парашутики в середньому пролітають далі, ніж крилатки?
Оскільки кінцева швидкість падіння парашутика дуже низька, він залишається в повітрі значно довше, ніж крилатка, що обертається, а цей додатковий час у повітрі дозволяє навіть помірному горизонтальному вітру віднести його на значно більшу загальну відстань, перш ніж він приземлиться.
Що дає авторотація крилатці?
Коли крилатка обертається, її крило, що обертається, створює аеродинамічну підіймальну силу, подібну до гвинта гелікоптера, яка частково компенсує гравітацію і знижує кінцеву швидкість падіння насінини порівняно з об'єктом такої ж маси, що не обертається.
Що змінює повзунок поривчастості?
Поривчастість визначає, наскільки сильно швидкість вітру випадково коливається навколо базового значення з часом — це моделюється як згладжене випадкове блукання, що додає реалістичну турбулентність і робить місця приземлення окремих насінин менш передбачуваними.
Що демонструє
Ця симуляція на canvas протиставляє дві еволюційні стратегії поширення насіння вітром (анемохорії): авторотуючі крилатки та легкі парашутики-пуховки. Кожна насінина падає під дією гравітації, аеродинамічного опору й турбулентного поля вітру, а її горизонтальна дальність приземлення накопичується в гістограмі внизу полотна, наочно показуючи, чому один тип насіння розлітається значно далі за інший.
Як використовувати
Клацніть на полотні, щоб вивільнити насінину на поточній висоті, або задайте Частоту авто-вивільнення для безперервного потоку насінин. Збільшуйте Швидкість вітру та Поривчастість, щоб побачити, як хвіст парашутиків у гістограмі витягується значно далі за скупчення крилаток; оберіть Тип насінини «Обидва типи», щоб порівнювати стратегії одночасно.
Чи знали ви?
Деякі парашутики кульбаби долітають на сильному вітрі на відстань понад кілометр — цьому сприяє крихітне відокремлене вихрове кільце, що утворюється над щетинками пуху й приблизно подвоює опір, який створювала б проста форма парашута.