Abstract

Questo articolo studia l’accuratezza della teoria della forza resistiva (metodo Gray e Hancock) che è comunemente usata per l’analisi idrodinamica dei flagelli. Abbiamo fatto un confronto tra le forze, i momenti flettenti e i momenti di taglio calcolati dalla teoria della forza resistiva e dalla più accurata teoria dei corpi snelli per forme d’onda planari di grande ampiezza calcolate per un modello flagellare. Facendo un aggiustamento empirico verso l’alto, di circa il 35%, dei valori classici del coefficiente di resistenza usati nei calcoli della teoria della forza resistiva, abbiamo ottenuto un buon accordo tra le distribuzioni delle forze e dei momenti lungo la lunghezza del flagello previste dai due metodi quando il flagello non ha un corpo cellulare attaccato. Dopo questo aggiustamento, abbiamo trovato che il tasso di dispendio energetico calcolato dai due metodi per i pochi casi tipici di test è quasi identico. La teoria della forza resistiva è quindi completamente soddisfacente per l’uso nell’analisi dei meccanismi di controllo della flessione del flagello, all’attuale livello di sofisticazione di questa analisi. Abbiamo anche esaminato gli effetti della presenza di un corpo cellulare attaccato a un’estremità del flagello, che modifica il campo di flusso sperimentato dal flagello. Questa interazione, che non è considerata nella teoria della forza resistiva, è probabilmente insignificante per i piccoli corpi cellulari, come le teste degli spermatozoi semplici, ma per i corpi cellulari più grandi, o per i corpi cellulari che hanno movimenti di grande ampiezza trasversali alla direzione del nuoto, l’uso della teoria dei corpi snelli è necessario per un’analisi accurata.