Včely a fyzika díl 1. – med

Fyzika zkoumá vlastnosti těles a přírodních dějů. Včely jsou součástí přírody. Nic nám tedy nebrání zkoumat včely z hlediska fyziky a fyziku z hlediska včel. Samozřejmě nemůžeme vynechat něco z chemie, přírodopisu a dalších věd. Zkusme to v sérii článků na dané téma a začněme medem. Než se med dostane na náš stůl, projde celou řadou fyzikální procesů.

Vypařování

Květy rostlin lákají hmyz k opylení sladkým nektarem. Používají rafinovaně různé barvy květů, část nektaru nechají odpařovat a lákají na vůni. Včely lezou do květů, sbírají nektar a přitom roznášejí na svých chlupatých tělíčkách pyl. Med vyrábějí včely nejen z nektaru, ale i z medovice, což je sladká šťáva, kterou vylučují mšice a jím podobný hmyz. Na podzim můžeme vidět včely sosat i na ovoci, např. na spadaných hruškách.

Když včely uloží med do buněk v plástu, obsahuje ještě moc vody. Přebytečná voda se z něj musí odpařit. Včely mají v úle vynikající schopnost klimatizace. Odpařování nektaru regulují máváním křídly nad buňkami. Vedle ventilace dokáží svým metabolismem regulovat i teplotu v úle.

Když dosáhne med relativní vlhkosti přibližně 18 %, včely buňku zavíčkují voskem a získají tak „konzervu“ medu na zimu.

Podtlak a přetlak

Včela nasává šťávu tak, že v trávicím ústrojí vytvoří podtlak. Když ji chce dostat ven, vytvoří přetlak a med přes dutinu ústní a sosák umisťuje do buněk plástů, případně k dalšímu zpracování do úst jiné včely.

Osmóza

Trvanlivost medu způsobuje vysoký obsah cukrů. Za významné antibakteriální i antivirotické účinky medu může fyzikální jev osmóza (= difúze přes polopropustnou přepážku). Dostane‑li se do medu například buňka baktérie, okolní přeslazené prostředí způsobí, že se voda z buňky baktérie dere ven, buňka se vysuší a zahyne.

Moment síly, zvětšování tlaku

Když včelař sebere zavíčkované plásty s medem, musí nejprve odvíčkovat. Používá se k tomu speciální vidlička s mnoha hroty. Právě díky hrotu snadněji zapíchneme vidličku do voskových víček – všechen tlak se přenese do malinké plošky. Pohybem vidličky směrem od plástu pak víčka oddělujeme od zbytku plástu. Při tomto ději se uplatňuje zvětšování síly pomocí páky.

Setrvačnost, gravitace

Odvíčkované plásty vkládá včelař do medometu, který je svými účinky podobný pračce, když odstřeďuje prádlo. Plásty se v medometu otáčejí poměrně velkou rychlostí. Rámečky s plástvemi jsou opřené v otáčející se konstrukci napevno a med se odstředivou silou pohybuje z plástů ven, naráží na stěny medometu a díky gravitaci odtéká na dno. Otvorem ve dnu medometu pak vytéká do připravených nádob.

Krystalizace medu

Krystalizace, změna v pevnou látku, je přirozenou vlastností medu. Během ní se původně kapalný med mění v různě velké krystaly a jejich velikost má vliv na vlastnosti zkrystalizovaného medu. Med s velkými krystaly je tuhý, špatně se nabírá na lžičku. Med s malými krystaly můžeme snadno nabírat i mazat. Cílem včelařů je získat med s malými krystaly, který je pro praktické použití vhodnější. Toho můžeme dosáhnout tím, že během krystalizace nenecháme med v klidu. Můžeme jím míchat, případně med ve sklenicích pravidelně otáčet. Vznikající krystaly tak nestíhají „dorůst“ větší velikosti. Med s malými krystaly se pak nazývá „pastový“, protože se dá velmi snadno mazat jako pasta.

Víme, že čtenáři Třípólu rádi soutěží, a proto mohou v seriálu o včelách a fyzice získat drobné ceny za vyluštění doplňovaček, jejichž tajenkou bude vždy nějaký včelařský pojem. Otázky k doplňovačce budou naopak hlavně z oblasti fyziky. O pořadí rozhodne datum a čas příjmu odpovědi na email autora seriálu: jan.podpera@klikni.cz. Jako předmět mailu uveďte „Fyzika a včely“. Autoři tří správných a zároveň nejrychlejších odpovědí získají v každém kole (po uveřejnění jednotlivých dílů) body a tři nejúspěšnější po ukončení seriálu i slíbenou odměnu.

První doplňovačka (viz obr. 1)

Pokud bude do doplňovačky třeba doplnit dvě slova, tak se mezera pokládá také za znak.

V tajence vyjde název části moderního nástavkového úlu.

1. Jednotka tlaku.

2. Fyzikální veličina, která popisuje otáčivé účinky síly.

3. Univerzální rozpouštědlo v kuchyni.

4. Jedna milióntina kilometru.

5. Stav, který je uvnitř v pneumatice nebo v Papinově hrnci. Napovíme, že souvisí s tlakem vzduchu.

6. Fyzikální jev, díky kterému může automobil jet po silnici. Díky stejnému jevu můžeme chodit.