단일 파장 그림자 영상<em> 예쁜 꼬마 선충</em> 로코 모션을 포함하여 강제 추정

꾸준한 하강 첫 번째 조사는 C.의 하강 속도에 구별 할 수있는 차이를 보여줍니다 SWSI 633 nm ()을 사용하는 동안 엘레. 하강 속도는 살아있는 자와 죽은 C. 모두 0.1 mm / 초 ± 1.5 mm / s의 속도로 일정하게 발견되었다 엘레. 50 벌레의 표본 크기는 생활과 죽은 벌레 모두 7 %의 합리적인 분산을 생성합니다. 드래그 력이 중력 마이너스 부력 같도록 하강 속도가 일정하기 때문에 웜에 작용 제공된 가속은 없다. 이것은 웜의 밀도가 물보다 약간 더 큰 것을 의미한다; 그러나, 아래의 추정에 대한 선충의 밀도가 대략 그 물이라고 가정 여전히 실용적입니다. 변화 방향 두 번째 조사, 사례 연구, 선충 방향을 변경 할 수 있으며에 대해 위쪽으로 수영을 할 수 있음을 보여줍니다중력. 그 곡선의 두 번째 유도체는 시간에 대한 가속도 (그림 5)를 그래프로 스플라인 될 수 있도록 두 개의 곡선은 선충의 수직 변위에 장착되었다.   그것은 좋은 착용감을 유지하면서 가능한 한 낮은 다항식의 순서를 유지하는 것이 좋습니다. 낮은 다항식 차수는 시간이 지남에 따라 가속 적은 변화를 나타냅니다. 다항식의 순서가 너무 높은 경우에 더 높은 차수의 다항식 문구는 무시할, 따라서 불필요 할 것이다. 이 웜은 2 ± 0.002 mm / 초 2, 돌아 서서 곧 끝날 때까지 같은 속도 0.110 mm / 초 2 ± 0.002 mm / 초 2에 가속 0.110 mm / sec의 일정한 속도로 감속 돌아 오는 지점. C. 가속도가 제로로 떨어질 때까지 mm / 초 2 0.00708 t – 엘레는 1.252의 감소 가속 위쪽으로 이동하고 있습니다. 마음의 식에 유지. 3, 3 & 위 잡은 웜 질량956, G, 웜은 곧 돌아 오는 지점이 끝날 때까지 0.33 PN의 수직 순 힘, F 뉴욕을 겪는다. 하강 : 중력, 드래그, 부력과 추력 (그림 6a) : 웜이 돌아 오는 지점에 도달 할 때까지 웜에 작용하는 힘의 세 가지 종류가 있습니다. 순 힘은 세 가지 힘의 벡터 합 같습니다. 여기에서 우리는 수직 구성 요소 만 고려 F 뉴욕 = F 다이 + F TY-F의 G + F B (4) F B는 부력이다. F G 크기가 동등하지만, 웜의 밀도가 물이 있다고 가정 부력에 대한 방향과 반대이다. 식. 도 4는 다음 방식으로 쓰여질 수있다 : F 뉴욕 = F 다이 + F 타이 (5) F 뉴욕 하강하는 동안 일정하게 유지된다. 이말의 의미는선충이 돌아 오는 지점에 도달 할 때까지 F 다이 + F 타이는 일정하게 유지된다. F 다이는 경로의 시작이다 상단에서 규모이고, 속도가 턴어라운드 점에서 제로가 될 때까지 점차적으로 제로로 감소하면서 F 타이 F 뉴욕 일정하게 유지하기 위해 증가해야합니다. 턴어라운드 : 수직 속도는 그 시점에서 0 인 이후 턴어라운드 점에서 연직 방향에 드래그 력은 없다. 도 6b에 도시 된 바와 같이, F의 g, 부력, F 및 B 수직 웜 추력 F 타이 – 수직 방향으로 작용하는 유일한 힘은 중력이다. 이때, C.의 추력 엘레가 결정될 수있다 : F = F 타이 뉴욕 (6) 궤도의 아래쪽에 추력은 웜의 무게의 약 0.001 %로 0.33 PN, 대략 동일하다. 고려해당 계정 예상 무게, C.의 F를 들어 엘레는 28 윈입니다 상승 : 마찬가지로, 상승, 드래그 증가하지만, 아래로 지적된다 (그림 6C) 중 : F 뉴욕 =-F 다이 + F 타이 (7) 웜에 의해 구현되는 추력은 이제 더 큰 수와 항력의 합 무게와 동일해야합니다. 이 웜은 최대 수영을 시작 후 감속된다. 웜이 내려와 같은 속도로 최대 수영을하기 위해, 웜은 두 배 이상 무게의 상향 추진력을 발휘해야 할 것입니다. 유혹 약 3 초간의 하강 속도가 느려 웜의 예는 그림 7에 제시되어있다.   3 차 다항식은 전체 경로에 대한 합리적인 적합합니다. 이 적합에서 가속 및 속도의 오차는 15 % 미만이다. 이 웜은 중요한 upwa 시작RD의 추력, 속도가 느려 68 초에 흑자 전환을 시작합니다; 그러나, 상승 가속이 계속 감소한다 (도 8)   그물 가속 제로 68.5 초 정도에 달할 때까지. 이것은 결국 속도의 또 다른 영점 다음에 아래 방향으로 그물 가속도로 연결합니다 (그림 9)   그리고 선충은 69 초에 다시 하강하기 시작한다. 또한이 경우의 최대 관찰 수직 가속도가 2.7 mm / 초 2 것이 흥미 롭다. 터닝 포인트의 가속 / 초 2 0.455 mm와 있습니다 – 각각 0.455 mm / 초 2; 돌아 서서까지 수영 선충의 경우보다 약 4 배 더. 식을 사용. 6, 그것은 상향 추력 제 전환점에서 약 1.32 PN임을 추정 할 수있다. 위쪽으로 추력이 1.32 PN되도록 제 전환점에서, 넷 가속도는 음이다. <p class="jove_content" f o : 유지 – together.within 페이지 = "항상"> 그림 1. 실험 설정. 레이저 빔 확장기, 렌즈와 화면이 실험 장치에 필수적이다. 조향 거울 및 핀홀은 생략 될 수도 있지만, 광 배향 덜 안정 할 것이다. 그림 2. 단일 파장 그림자 이미지 (SWSI). 543 nm의 레이저 빛의 2 mW의 웜의 그림자를 사용하여이 화면에 투사됩니다. 선충은 위쪽으로 떨어 나타나도록 이미지가 반전됩니다. 424/51424fig3highres.jpg "SRC ="/ files/ftp_upload/51424/51424fig3.jpg "/> 하나의 야생형 C. 그림 3. 수직 하강 물 열에서 엘레는.이 선충은 633 nm의 일관된 빛에 의해 그림자가되었다. 선형 피팅의 기울기는 0.01 mm / 초 ± 1.09 mm / sec의 하향 속도를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 4. 하나의 상향 수영 야생형 C.의 변위 그래프 엘레. 두 스플라인 적합은 선충의 전체 경로를 추적. 적합의 두 번째 유도체 가속을 보여준다. 0.110 mm : 최대 가속은 쉽게 첫 번째 맞는 결정된다 / 초 2 ± 0.002 mm / 초 2. 데이터 포인트와 맞게 계속 볼 수 있도록 단지 몇 오차 막대가 표시됩니다. 이 선충이 633 nm의 일관된 빛에 의해 그림자가되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 하나의 야생형 C.의 그림 5. 가속 그래프 엘레.이 선충은 천천히하고 위쪽으로 이동하는 원인이 0.110 mm / 초 2 ± 0.002 mm / 초 2의 지속적인 상승 가속을 유지합니다. 곧 턴어라운드 시점 이후의 가속은 꾸준히 감소하고 순 가속도 0으로 감소한다. G "대상 ="_blank ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 이러한 힘의 효과가 서로 상쇄되도록 포인트 상승. 부력과 중력을 선회 하강 그림 6. 강제 다이어그램, 방향 크기와 반대에서 동일하다. 그들은 따라서이 다이어그램에 표시되지 않습니다. () 웜은 드래그 앤 트러스트 가리키는으로 하강한다. (B) 웜은 드래그하지 않고 궤도의 낮은 지점에있다. 추력 가리키는입니다. (C) 웜은 추력 가리키는 동안 드래그 방향이 아래 오름차순입니다. "SRC ="/ files/ftp_upload/51424/51424fig7.jpg "/> 그림 7. 하나의 유혹 선충의 변위 그래프. 웜 속도가 느려 약 68 초에서 턴어라운드가 시작하지만 주변에 69 초를 내림차순으로 시작합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. .. 그림 8 단일 유혹 선충의 가속 그래프이 웜은, 2.7 mm / 초 2의 상승 가속 시작 제로로 감소하고 궁극적으로의 가속도는가 -. 2.6 mm / 초 2 큰 적이있는를 보려면 여기를 클릭하세요이 그림의 이온. 그림 9. 하나의 유혹 선충의 속도 그래프.이 웜은 68 초에서 멈출 때 위쪽으로 머리를 시작하고, 속도가 느려집니다 및 하강에 따라 69 초에서 수직 방향으로 0의 속도에 도달합니다. 를 보려면 여기를 클릭하세요 이 그림의 더 큰 버전. N2 C. 표 1. 평균 하강 속도 엘레. 라이브 50 50 죽은 선충은 부엌이있다자신의 하강시 acked. 하강의 평균 속도는 살아있는 자와 죽은 벌레를 동일합니다 : 0.1 mm / 초 ± 1.5 mm / 초.