Un tentáculo es un hidrostato muscular ; es decir, es un apéndice deshuesado y sin núcleo que es esencialmente todo músculo. En lugar de empujar y tirar de un núcleo sólido de hueso o de un fluido, los músculos de un tentáculo empujan y tiran de otros músculos.
Esto significa que, si bien un tentáculo es realmente bueno para ejercer fuerza de compresión, así como para empujar y tirar, no es muy bueno para manejar cargas laterales. Como tal, un tentáculo largo que se extienda demasiado horizontalmente no podrá soportar su propio peso contra la gravedad.
Reconozco que la relación mínima entre ancho y largo aquí son las dimensiones de la trompa de un elefante (un hidrostato muscular); es decir, unos 15 centímetros de ancho por 182-244 centímetros de largo , lo que da como resultado una relación de ancho a largo de ~1:12 a ~1:16. Los elefantes pueden levantar cientos de kilogramos con una trompa 12-16 veces más larga que ancha.
Sin embargo, eso es lo que dictó la evolución para el elefante, no necesariamente qué tan grande puede llegar a ser una trompa/tentáculo: la evolución optimiza la aptitud reproductiva, no necesariamente las estructuras corporales más geniales posibles. Con eso en mente, y la cuestión de la evolución defenestrada : ¿cuánto tiempo es físicamente capaz de estar un tentáculo o un hidrostato muscular en relación con su ancho antes de que no pueda extenderse paralelo al suelo sin colapsar?
Asumir:
que este tentáculo está hecho de tejido muscular humano
que este tentáculo se está extendiendo en tierra, en lugar de bajo el agua
que este tentáculo está operando en condiciones de nivel del mar estándar de la Tierra, es decir, 9,8 m/s^2 de gravedad, 1 atmósfera de presión, etc.
Tenga en cuenta que no estoy interesado en determinar qué presiones evolutivas podrían conducir a esto, ni estoy interesado en cómo esto podría afectar la biología de la criatura a la que está unido, es decir, cosas como problemas de flujo sanguíneo o mayores necesidades nutricionales. Además, no me refiero a esta pregunta mía anterior ; No estoy interesado en cuán larga y pesada puede llegar a ser una cosa así en relación con el animal al que está unida. Todo lo que me interesa es cuánto puede crecer un tentáculo en relación con su ancho sin dejar de ser capaz de mantenerse de pie bajo la gravedad.
Depende de lo grande que sea la base
Imagina dos tentáculos B que llevan otro A. Y dos, cada C que lleva B (más otros dos en C para soportar el peso de A). Puedes encadenar eso tan lejos como quieras.
Como estimación para alimentar otras respuestas ...
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25831858/
La tensión de rotura del músculo de cabra es de aproximadamente 0,44 MPa cuando está paralelo a las fibras, y la mitad cuando está a 45 grados. 45 grados es probablemente el ángulo óptimo para hacer que el tentáculo sea flexible, aunque no he hecho los cálculos.
Entonces, suponiendo que hay un núcleo (agua o músculo siempre contraído) que está envuelto en fibras musculares tanto a lo largo como reforzado por bandas circunferenciales, su núcleo puede alcanzar 0,44 MPa antes de romperse. Eso es alrededor de 4 kg / cm ^ 2. (Esto también funciona con un núcleo de huesos conectados a músculos, ya que es el músculo el que se tensa hasta romperse).
Para un límite superior, supondremos que el núcleo tiene una redistribución perfecta de la presión y que tu tentáculo se mueve "lentamente". (La tensión en reposo es un orden de magnitud menor).
Ahora nos encontramos con el problema que tienen los cohetes: ser un poco más grande te hace mucho más pesado, porque necesitas más estructura para soportar la otra estructura. Eso se convierte en un crecimiento exponencial. (Altura del cohete, longitud del tentáculo).
El camión de un elefante pesa aproximadamente 45 kg (basado en la densidad del agua) y tiene una sección transversal de 225 cm ^ 2, lo que equivale a una tensión de rotura de aproximadamente 900 kg si la carga se aplica longitudinalmente. Entonces, este cálculo de la parte posterior del sobre sugiere que un baúl puede soportar 20 g en condiciones ideales; llámelo 16 para obtener buenos números.
Para un tentáculo del doble de esa longitud, estaría limitado a 4 g, y con cuatro veces la longitud, puede (en condiciones ideales de laboratorio) sostenerse a sí mismo.
En este punto, podemos alargarlo agregando más baúles en la parte trasera. Ya no disfruto escribiendo esta respuesta, así que dejaré que alguien más haga los números para , pero llegarás a un punto en el que .
Límite inferior
Los elefantes probablemente lo están haciendo bien, con 1/4 de la longitud que los haría casi inmóviles y 16-20 g de tensión que pueden manejar.
usuario6760
LLAVE_ABRADE
Adrián Colomitchi
LLAVE_ABRADE
bukwyrm
LLAVE_ABRADE
bukwyrm
LLAVE_ABRADE