Abstract

Acest articol investighează acuratețea teoriei forței rezistive (metoda Gray și Hancock) care este folosită în mod obișnuit pentru analiza hidrodinamică a flagelului înotător. Am făcut o comparație între forțele, momentele de încovoiere și momentele de forfecare calculate de teoria forței rezistive și de teoria mai precisă a corpului subțire pentru forme de undă plane, de amplitudine mare, calculate pentru un model de flagelar. Prin ajustarea empirică în sus, cu aproximativ 35%, a valorilor clasice ale coeficientului de rezistență utilizate în calculele teoriei forței rezistive, am obținut o bună concordanță între distribuțiile forțelor și momentelor de-a lungul lungimii flagelului prezise de cele două metode atunci când flagelul nu are atașat niciun corp celular. După această ajustare, am constatat că rata de consum de energie calculată prin cele două metode pentru cele câteva cazuri de testare tipice este aproape identică. Astfel, teoria forței rezistive este complet satisfăcătoare pentru utilizarea în analiza mecanismelor de control al încovoierii flagelului, la nivelul actual de sofisticare a acestei analize. Am examinat, de asemenea, efectele prezenței unui corp celular atașat la un capăt al flagelului, care modifică câmpul de curgere la care este supus flagelul. Această interacțiune, care nu este luată în considerare în teoria forței rezistive, este probabil nesemnificativă pentru corpurile celulare mici, cum ar fi capetele spermatozoizilor simpli, dar pentru corpurile celulare mai mari sau pentru corpurile celulare care au mișcări de amplitudine mare transversale la direcția de înot, este necesară utilizarea teoriei corpului subțire pentru o analiză precisă.

.