Направление поворота: Дорожный знак Направление поворота | Пдд онлайн

Знаки 1.34 — Направление поворота

Направление движения на закруглении дороги малого радиуса с ограниченной видимостью (1.34.1, 1.34.2).

Направления движения на Т-образном перекрестке или разветвлении дорог (1.34.3).

Направление объезда ремонтируемого участка дороги.

С какой скоростью Вы можете двигаться на грузовом автомобиле с разрешенной максимальной массой не более 3,5 т?

1.		Не более 50 км/ч.
2.		Не более 70 км/ч.
3.		Не более 90 км/ч.

Табличка «Вид транспортного средства» с изображением грузового автомобиля распространяет действие знака, с которым она применена, только на грузовые автомобили с разрешенной максимальной массой более 3,5 т. Таким образом, Вы на своем автомобиле можете двигаться со скоростью не более 90 км/ч.

Разрешен ли Вам съезд на дорогу с грунтовым покрытием?

1.		Да.
2.		Нет.

Знаки «Опасный поворот» указывают лишь направление движения на закруглениях дороги малого радиуса с ограниченной видимостью, или, как их называют, закрытых поворотах. Эти знаки ни в коей мере не ограничивают возможность съезда с дороги, в данном случае — на примыкающую справа грунтовую дорогу. Правильный ответ — Да.

При затрудненном встречном разъезде на таком участке дороги преимущество имеет:

1.		Водитель грузового автомобиля.
2.		Водитель легкового автомобиля.

Знак крутой подъем предупреждает водителя легкового автомобиля о приближении к подъему. При затрудненном встречном разъезде на данном участке дороги преимущество имеет водитель легкового автомобиля, поскольку он движется на подъём.

Этот знак:

1.		Показывает направления движения на перекрестке.
2.		Указывает, что на пересекаемой дороге движение осуществляется по двум полосам.

Знак «Направления поворота» указывает направления движения на разветвлении дорог или на Т-образном перекрестке, как в данном случае. Знак, установленный напротив проезда, не имеющего продолжения, позволяет водителям правильно сориентироваться в обстановке, в частности, в ночное время.

Знак «Направление поворота (арт. 1.34.1)»

Знак «Направление поворота (арт. 1.34.1)»

Выберите размер (мм)

Выбрать

1160X500 (II типоразмер) 1160X500 (II типоразмер) 2250X500 (II типоразмер) 1625X700 (III типоразмер) 3150X700 (III типоразмер) 615X500 (II типоразмер) 615X500 (II типоразмер) 865X700 (III типоразмер) 865X700 (III типоразмер)

Выберите тип пленки

Выбрать

Класс lА ( тип А коммерческая)

Характеристики

Сталь оцинкованная, толщина металла — 0,8 мм, отбортовка треугольных и прямоугольных форм —  двойная по прямым сторонам, одинарная по углам, крепление -т_образные крючки. Предупреждает водителя о повороте с ограниченной видимостью или малого радиуса. Устанавливается: непосредственно на повороте. Дорожные знаки производятся всех типоразмеров в соответствии с ГОСТ 32945-2014 ГОСТ P52290-2004. Сертификат  соответствия №TC RU C-RU.H012.B.01046

615X500 (II типоразмер) – 7 лет 1160X500 (II типоразмер) – 7 лет 2250X500 (II типоразмер) – 7 лет 865X700 (III типоразмер) – 10 лет 1625X700 (III типоразмер) – 10 лет 3150X700 (III типоразмер) – 10 лет

• Мы работаем с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.
• Оплата производится Покупателем по безналичному расчету по выставленному Продавцом счету (цены с НДС 20%).
• Оплата счета возможна только Покупателем, указанным в счете. Оплата третьими лицами не допускается — деньги будут возвращены отправителю.

Внимание! Мы не принимаем к оплате наличные средства, банковские карты физических и юридических лиц, банковские переводы от физических лиц (в т.ч. оплату через онлайн сервисы банков (например, Сбербанк онлайн)).

Вы можете забрать Товар самостоятельно со склада в СПб, или заказать услугу «Доставка».
Условия поставки и стоимость услуг, можно узнать у менеджеров отдела продаж:
Телефон/факс: +7 (812) 320-55-15
E-mail: [email protected]

Сопутствующие товары

Рекомендуем

от 3 225 р.

от 3 225 р.

от 805 р.

Типовые дорожные проекты

© 2020 «ТД Орбита»

Использование материалов сайта строго запрещено. Представленная информация и цены не являются публичной офертой.

Купить в 1 клик

Знак 1.34.2 Направление поворота (большой)

Направление движения на закруглении дороги малого радиуса с ограниченной видимостью. Направление объезда ремонтируемого участка дороги.

Типоразмеры дорожных знаков

Типоразмер

– это набор геометрических параметров дорожных знаков в зависимости от области их применения. Типоразмеры изображений знаков стандартной формы в зависимости от условий применения должны выбираться в соответствии с таблицей:

ГОСТ 32945-2014

Типоразмер знака	Условия применения знаков
1	Автомобильные дороги с расчетной скоростью движения до 60 км/ч включительно (без усовершенствованного покрытия)
2	Автомобильные дороги с расчетной скоростью движения более 60 км/ч до 100 км/ч включительно (с усовершенствованного покрытия)
3	Автомобильные дороги с расчетной скоростью движения 120 км/ч и двумя полосами движения
4	Автомобильные дороги с расчетной скоростью движения 120 км/ч и более и четырьмя и более полосами движения
5	Места производства работ на автомобильных дорогах с расчетной скоростью движения 140 км/ч и более

ГОСТ Р 52290-2004

Типоразмер знака	Вне населенных пунктов	В населенных пунктах
I	Дороги с одной полосой	Дороги местного значения
II	Дороги с двумя и тремя полосами	Магистральные дороги
III	Дороги с четырьмя и более полосами и автомагистрали	Скоростные дороги
IV	Ремонтные работы на автомагистралях, опасные участки на других дорогах при обосновании целесообразности применения.

Направление поворота 1.34.1 или 1.34.2

Основание дорожного знака изготавливается из оцинкованной стали толщиной 0.8-1мм, для увеличения жесткостных характеристик, заготовка подвергается вальцовке для получения двойной отбортовки. На поверхность основания наносится маска дорожного знака, выполненная из высококачественных светоотражающих пленок согласно ГОСТ Р 52290-2004 и ГОСТ 32945-2014. Дополнительные ребра жесткости и усиленные крепления позволяют исключить вероятность изгиба знака как от ветровой нагрузки, так и под воздействием каких либо сил. Для закрепления дорожного знака основание оснащено специальным креплением типа язычок.

Направление движения на закруглении дороги малого радиуса с ограниченной видимостью. Направление объезда ремонтируемого участка дороги. Дорожные знаки 1.34.1-1.34.3 допускается применять в местах производства дорожных работ для дополнительного указания направления объезда огороженного участка. Знаки в этом случае допускается размещать на ограждающих устройствах.

Наименование	1.34.1, 1.34.2 Направление поворота
Пленка	Тип Б
Цвет фона	белый
Тип основы	прямоугольный знак

Дорожный знак Направление поворота направо 1.34.1 в Ростове-на-Дону

Компания «Промышленная точка» реализует дорожные знаки для  автомобильных дорог. Наша продукция предназначена для организации потоков движения и обеспечения безопасности на автомобильных дорогах и прилегающих к ним территориях. Мы реализуем знаки изготовленные по Государственному стандарту России 52290-2004. Также при необходимости можем изготовить любой знак по Вашему чертежу.

Характеристики знаков.

При производстве знаков используется оцинкованная основа, выполненная с двойной отбортовкой по краям. Используется высоко устойчивая к выгоранию пленку, что обеспечивает срок службы знак более 5 лет. При необходимости вы можете приобрести все необходимы крепления («скоба» и «коромысло») а так же столбы на которые крепятся основания знаков.

Вы можете приобрести следующие группы дорожных знаков:

Для покупки товара в нашем интернет-магазине выберите понравившийся товар и добавьте его в корзину. Далее перейдите в Корзину и нажмите на «Оформить заказ» или «Быстрый заказ».

Когда оформляете быстрый заказ, напишите ФИО, телефон и e-mail. Вам перезвонит менеджер и уточнит условия заказа. По результатам разговора вам придет подтверждение оформления товара на почту или через СМС. Теперь останется только ждать доставки и радоваться новой покупке.

Оформление заказа в стандартном режиме выглядит следующим образом. Заполняете полностью форму по последовательным этапам: адрес, способ доставки, оплаты, данные о себе. Советуем в комментарии к заказу написать информацию, которая поможет курьеру вас найти. Нажмите кнопку «Оформить заказ».

Оплачивайте покупки удобным способом. В интернет-магазине доступно 3 варианта оплаты:

1. Наличные при самовывозе или доставке курьером. Специалист свяжется с вами в день доставки, чтобы уточнить время и заранее подготовить сдачу с любой купюры. Вы подписываете товаросопроводительные документы, вносите денежные средства, получаете товар и чек.
2. Безналичный расчет при самовывозе или оформлении в интернет-магазине: карты Visa и MasterCard. Чтобы оплатить покупку, система перенаправит вас на сервер системы ASSIST. Здесь нужно ввести номер карты, срок действия и имя держателя.
3. Электронные системы при онлайн-заказе: PayPal, WebMoney и Яндекс.Деньги. Для совершения покупки система перенаправит вас на страницу платежного сервиса. Здесь необходимо заполнить форму по инструкции.

Подробнее о способах оплаты

Экономьте время на получении заказа. В интернет-магазине доступно 4 варианта доставки:

1. Курьерская доставка работает с 9.00 до 19.00. Когда товар поступит на склад, курьерская служба свяжется для уточнения деталей. Специалист предложит выбрать удобное время доставки и уточнит адрес. Осмотрите упаковку на целостность и соответствие указанной комплектации.
2. Самовывоз из магазина. Список торговых точек для выбора появится в корзине. Когда заказ поступит на склад, вам придет уведомление. Для получения заказа обратитесь к сотруднику в кассовой зоне и назовите номер.
3. Постамат. Когда заказ поступит на точку, на ваш телефон или e-mail придет уникальный код. Заказ нужно оплатить в терминале постамата. Срок хранения — 3 дня.
4. Почтовая доставка через почту России. Когда заказ придет в отделение, на ваш адрес придет извещение о посылке. Перед оплатой вы можете оценить состояние коробки: вес, целостность. Вскрывать коробку самостоятельно вы можете только после оплаты заказа. Один заказ может содержать не больше 10 позиций и его стоимость не должна превышать 100 000 р.

Подробнее о вариантах доставки

1.34.1. » Направление поворота»

Название:

Артикул:

Текст:

Выберите категорию: Все Дорожные знаки » Все знаки » Временные знаки » Знак с флуоресцентным кантом » Предупреждающие знаки » Знаки приоритета » Запрещающие знаки » Предписывающие знаки » Знаки особых предписаний » Информационные знаки » Знаки сервиса » Знаки дополнительной информации » Знаки индивидуального проектирования (ЗИП) Светодиодные знаки, импульсные стрелки » Аксессуары Основы для дорожных знаков Сигнальное оборудование » Все » Фонари, гирлянды » Катафоты, щиты прикрытия, балки светосигнальные » Аксессуары Лежачие полицейские (Искусственная дорожная неровность (ИДН) Колесоотбойники » Металлические » Резиновые » Съезд с бордюра Защита для углов, стен (Демпфер) Зеркала » Все » Круглые » Прямоугольные » Купольные Кабельные капы (Кабельмост) Стойки, треноги, крепления, опоры » Все » Стойки оцинкованные для дорожных знаков » Треноги под временные знаки » Опоры Дорожные конуса Барьеры, блоки, буфера, крабы, сетка » Все » Водоналивные/вкладывающиеся барьеры » Буфера дорожные » Крабы парковочные, барьеры » Сетка оградительная Столбики » Все » Металлические » Пластиковые » Солдатики » Веха оградительная » Аксессуары » Разделители потоков Краска, пластик Комплекты для проведения дорожных работ (Выгородка) » Все Ограждения » Все » Мобильные » Дорожные » Пешеходные » МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БАРЬЕРНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ Спецодежда Благоустройство территории, хозяйственные товары Пленка, трафареты, лента » Все » Пленка » Трафареты » Лента оградительная » Наклейки Аксессуары Химия Блокираторы дорожные » Шлагбаум » Противотараное устройство » Противотаранный барьер

Производитель: ВсеAdidasANTABearpawBFMBonaldoBoorooBradoBRWCalipsoCavaCharmantCrocsCrosbyDarоDC ShoesDe FonsecaDemixDesireeDisneyDupenEl TempoGala MobilyaGEOXH.E.BY MANGOHome storyKangaROOSMebelNeoMerrellModenese GastoneMonster HighMy Little PonyNikePoltrona FrauPUSHARenaissanceRichterRubber DuckTarankoTHOMAS MUNZVitacciБестТоргБон-ОртоДар МебельЗебраМебель-ШопМебельЛюксМодуль СтильОбувь для всех ЛТДОбувьТрейдОдеждаТрейдПроизводитель №1Производитель №2Производитель №3СтроймебельТВОЕТК УниверсумТоргМебельфабрика мягко мебели ПетроВичи

Новинка: Вседанет

Спецпредложение: Вседанет

Результатов на странице: 5203550658095

Найти

Векторная природа вращательной кинематики

Угловые величины как векторы

Направление угловых величин, таких как угловая скорость и угловой момент, определяется с помощью правила правой руки.

Цели обучения

Определите направление вектора, используя Правило правой руки

Основные выводы

Ключевые моменты

• Угловая скорость и угловой момент являются векторными величинами и имеют как величину, так и направление.
• Направление угловой скорости и момента количества движения перпендикулярно плоскости вращения.
• Используя правило правой руки, направление угловой скорости и углового момента определяется как направление, в котором указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения.

Ключевые термины

• угловой момент : векторная величина, описывающая объект в круговом движении; его величина равна импульсу частицы, а направление перпендикулярно плоскости ее кругового движения.
• Правило правой руки : Направление угловой скорости ω и углового момента L, на которое указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения.
• угловая скорость : векторная величина, описывающая объект в круговом движении; его величина равна скорости частицы, а направление перпендикулярно плоскости ее кругового движения.

Угловой момент и угловая скорость имеют как величину, так и направление и, следовательно, являются векторными величинами.Направление этих величин по своей природе трудно отследить — точка на вращающемся колесе постоянно вращается и меняет направление. Ось вращения вращающегося колеса — единственное место, которое имеет фиксированное направление. Направление углового момента и скорости можно определить вдоль этой оси.

Представьте себе ось вращения как полюс, проходящий через центр колеса. Полюс выступает с обеих сторон колеса, и, в зависимости от того, с какой стороны вы смотрите, колесо вращается либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.Эта зависимость от перспективы несколько затрудняет определение угла поворота. Как и для всех физических величин, существует стандарт для измерения, который делает эти типы величин согласованными. Для угловых величин направление вектора определяется с помощью правила правой руки, показанного в.

Правило правой руки : На рисунке (а) показан диск, вращающийся против часовой стрелки, если смотреть сверху. На рисунке (b) показано правило правой руки. Направление угловой скорости ω размер и угловой момент L определяются как направление, в котором указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения диска, как показано.

Правило правой руки можно использовать для определения направления как углового момента, так и угловой скорости. Например, из вращающегося диска давайте снова представим себе полюс, проходящий через центр диска на оси вращения. Используя правило для правой руки, ваша правая рука будет брать штангу так, чтобы ваши четыре пальца (указательный, средний, безымянный и мизинец) следовали направлению вращения. То есть воображаемая стрелка от вашего запястья к кончикам пальцев указывает в том же направлении, в котором вращается диск.Кроме того, ваш большой палец указывает прямо на оси, перпендикулярно другим вашим пальцам (или параллельно «полюсу» на оси вращения). Используя это правило правой руки, направление угловой скорости ω и углового момента L определяется как направление, в котором указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения диска.

Гироскопы

Гироскоп — это вращающееся колесо или диск, ось которого может принимать любую ориентацию.

Цели обучения

Сравните концепцию вращающегося колеса с гироскопом

Основные выводы

Ключевые моменты

• Крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F, и представляет собой направление, в котором будет указывать большой палец правой руки, если вы согнете пальцы правой руки в направлении F.
• Таким образом, направление крутящего момента совпадает с направлением создаваемого им углового момента.
• Гироскоп прецессирует вокруг вертикальной оси, поскольку крутящий момент всегда горизонтален и перпендикулярен L.Если гироскоп не вращается, он приобретает угловой момент в направлении крутящего момента и вращается вокруг горизонтальной оси, падая, как и следовало ожидать.

Ключевые термины

• подвес : устройство для подвешивания чего-либо, например, корабельного компаса, чтобы оно оставалось горизонтальным при опрокидывании опоры.
• Правило правой руки : Направление угловой скорости ω и углового момента L, на которое указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения.
• крутящий момент : вращательное или скручивающее действие силы; (Единица СИ ньютон-метр или Нм; британская единица измерения фут-фунт или фут-фунт)

Гироскоп — это устройство для измерения или сохранения ориентации, основанное на принципах углового момента. С механической точки зрения гироскоп — это вращающееся колесо или диск, ось которого может свободно принимать любую ориентацию. Хотя эта ориентация не остается фиксированной, она изменяется в ответ на внешний крутящий момент гораздо меньше и в другом направлении, чем это было бы без большого углового момента, связанного с высокой скоростью вращения диска и моментом инерции.Ориентация устройства остается практически неизменной, независимо от движения монтажной платформы, поскольку установка устройства в карданном подвесе сводит к минимуму внешний крутящий момент.

Как это работает: примеры

Крутящий момент: Крутящий момент изменяет угловой момент, как выражается уравнением,

[латекс] \ tau = \ Delta \ text {L} / \ Delta \ text {t} [/ latex].

Это уравнение означает, что направление ΔL совпадает с направлением крутящего момента, который его создает, как показано на. Это направление можно определить с помощью правила правой руки, которое гласит, что пальцы на вашей руке сгибаются в направлении вращение или приложенная сила, и ваш большой палец указывает в направлении углового момента, крутящего момента и угловой скорости.

Направление крутящего момента и углового момента : На рисунке (а) крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F, и представляет собой направление, в котором указал бы большой палец правой руки, если бы вы согнули пальцы в направлении F. Рисунок (b) показывает, что направление крутящего момента такое же, как и направление момента количества движения, которое он производит.

Вращающееся колесо: рассмотрим велосипедное колесо с прикрепленными к нему ручками, как показано на рисунке. Когда колесо вращается, как показано, его угловой момент находится слева от женщины.Предположим, человек, держащий колесо, пытается повернуть его, как показано на рисунке. Ее естественное ожидание состоит в том, что колесо будет вращаться в том направлении, в котором она его толкает, однако происходит совсем другое. Действующие силы создают крутящий момент, который является горизонтальным по отношению к человеку, и этот крутящий момент создает изменение углового момента L в том же направлении, перпендикулярном исходному угловому моменту L, таким образом изменяя направление L, но не величину L. ΔL и L добавить, давая новый угловой момент с направлением, которое больше наклонено к человеку, чем раньше.Таким образом, ось колеса переместилась перпендикулярно действующим на нее силам, а не в ожидаемом направлении.

Гироскопический эффект : На рисунке (а) человек, держащий вращающееся колесо велосипеда, поднимает его правой рукой и толкает вниз левой рукой, пытаясь повернуть колесо. Это действие создает крутящий момент прямо к ней. Этот крутящий момент вызывает изменение углового момента ΔL точно в том же направлении. На рисунке (b) показана векторная диаграмма, показывающая, как ΔL и L складываются, создавая новый угловой момент, направленный больше в сторону человека.Колесо движется к человеку перпендикулярно силам, которые он на него оказывает.

Гироскоп: та же логика объясняет поведение гироскопов (см.). На вращающийся гироскоп действуют две силы. Создаваемый крутящий момент перпендикулярен угловому моменту, поэтому изменяется направление углового момента, но не его величина. Гироскоп прецессирует вокруг вертикальной оси, поскольку крутящий момент всегда горизонтален и перпендикулярен L. Если гироскоп не вращается, он приобретает угловой момент в направлении крутящего момента (L = ΔL) и вращается вокруг горизонтальной оси, падение, как и следовало ожидать.

Гироскопы : Как видно на рисунке (а), силы, действующие на вращающийся гироскоп, представляют собой его вес и поддерживающую силу от стойки. Эти силы создают горизонтальный крутящий момент на гироскопе, который создает изменение углового момента ΔL, которое также является горизонтальным. На рисунке (b) ΔL и L складываются, чтобы получить новый угловой момент с той же величиной, но в другом направлении, так что гироскоп прецессирует в указанном направлении, а не падает.

Приложения

Гироскопы служат датчиками вращения.По этой причине применение гироскопов включает инерциальные навигационные системы, в которых магнитные компасы не будут работать (как в телескопе Хаббла) или будут недостаточно точными (как в межконтинентальных баллистических ракетах). Еще одно применение — стабилизация летательных аппаратов, таких как радиоуправляемые вертолеты или беспилотные летательные аппараты.

Что в мире произошло бы, если бы Земля вращалась назад?

В течение миллиардов лет Земля вращалась в том же направлении, что и Солнце, но что, если бы это направление было обратным?

Пустыни покроют Северную Америку, засушливые песчаные дюны заменят просторы тропических лесов Амазонки в Южной Америке, а пышные зеленые пейзажи будут процветать от Центральной Африки до Ближнего Востока, согласно компьютерному моделированию, представленному ранее в этом месяце на ежегодном европейском конгрессе. Генеральная ассамблея Союза геонаук 2018 в Австрии.

В симуляции не только пустыни исчезли с одних континентов и появились на других, но и ледяные зимы поразили Западную Европу. Цианобактерии, группа бактерий, производящих кислород посредством фотосинтеза, расцвели там, где их никогда раньше не было. А Атлантическое меридиональное опрокидывающее движение (AMOC), важное океанское течение в Атлантике, регулирующее климат, исчезло и снова появилось в северной части Тихого океана, сообщили ученые на конференции. [Что, если мир перестал вращаться?]

Во время годичного обращения Земли вокруг Солнца наша планета совершает полный оборот вокруг своей оси, которая проходит от Северного полюса до Южного полюса, каждые 24 часа, вращаясь со скоростью около 1040 миль / ч (1670 км / ч) при измерении на экваторе.Направление его вращения прямое, или с запада на восток, что кажется против часовой стрелки, если смотреть сверху над Северным полюсом, и это общее для всех планет в нашей солнечной системе, кроме Венеры и Урана, согласно НАСА.

Когда Земля вращается, толчки и притяжения ее импульса формируют океанические течения, которые, наряду с потоками атмосферного ветра, создают целый ряд климатических моделей по всему земному шару. Эти модели переносят обильные дожди во влажные джунгли или отводят влагу, например, из иссушенных дождями бесплодных земель.

В стиле ретро

Чтобы изучить, как климатическая система Земли зависит от ее вращения, ученые недавно смоделировали цифровую версию вращения Земли в противоположном направлении — по часовой стрелке, если смотреть сверху на Северный полюс, направление, известное как ретроградное, Флориан Цимен (Florian Ziemen): Соавтор моделирования и исследователь из Института метеорологии Макса Планка в Германии, сообщил Live Science в электронном письме.

«[Обратное вращение Земли] сохраняет все основные характеристики топографии, такие как размеры, формы и положение континентов и океанов, создавая при этом совершенно другой набор условий для взаимодействия между циркуляцией и топографией», — сказал Цимен.

Это новое вращение подготовило почву для того, чтобы океанические течения и ветры по-разному взаимодействовали с континентами, создавая совершенно новые климатические условия во всем мире, сообщили исследователи в обзоре проекта.

Цикл вращения

Чтобы смоделировать то, что произошло бы, если бы Земля вращалась в обратном направлении (ретроградное, а не прямое), они использовали модель системы Земли Института Макса Планка, чтобы изменить траекторию вращения Солнца — и тем самым изменить вращение Земли — и обратить вспять Кориолиса. эффект, невидимая сила, которая толкает объекты, движущиеся по вращающейся поверхности планеты.

После того, как эти изменения были внесены, и модель показала, что Земля вращается в противоположном направлении, исследователи наблюдали изменения, которые возникли в климатической системе за несколько тысяч лет, поскольку обратная связь между вращением, атмосферой и океаном начала работать на планете. — написали ученые в описании работы, которую в настоящее время готовят к публикации.

В целом исследователи обнаружили, что вращающаяся назад Земля была более зеленой Землей. Глобальный охват пустыни сократился с примерно 16 миллионов квадратных миль (42 миллионов квадратных километров) до примерно 12 миллионов квадратных миль (31 миллион квадратных километров).Травы проросли более чем на половине бывших пустынных территорий, а древесные растения покрыли другую половину. Исследователи обнаружили, что растительность этого мира хранит больше углерода, чем наша вращающаяся вперед Земля.

Однако пустыни появились там, где их никогда раньше не было — на юго-востоке США, юге Бразилии и Аргентины, а также на севере Китая.

Поворот, поворот, поворот

Изменение вращения также обратило вспять глобальные тенденции ветра, в результате чего изменения температуры произошли в субтропиках и средних широтах; западные зоны континентов охладились по мере потепления восточных границ, а зимы в северо-западной Европе стали значительно холоднее.Меняли направление и океанские течения, нагревая восточные границы морей и охлаждая их западные.

В моделировании AMOC — океаническое течение, ответственное за перенос тепла по всему земному шару — исчезло из Атлантического океана, но похожее, немного более сильное течение возникло в Тихом океане, перенося тепло в восточную часть России. Это было несколько необычно, поскольку предыдущее исследование, моделировавшее обратное вращение Земли, не показало этого изменения, сказал Цимен Live Science в электронном письме.

При ретроградном вращении в Северной и Южной Америке (слева) сформируется обширный пустынный пояс, по сравнению с его нынешним положением в Африке и на Ближнем Востоке (справа).(Изображение предоставлено Флорианом Цименом)

«Но поскольку AMOC является результатом многих сложных взаимодействий в климатической системе, это различие может иметь множество причин», — сказал он. [Изображения Земли: Знаковые изображения Земли из космоса]

Измененные морские течения в Индийском океане также позволили цианобактериям доминировать в регионе, чего им никогда не удавалось достичь, пока Земля вращается в своем текущем направлении, как выяснили исследователи.

Но для Зиемена озеленение Сахары было самым интригующим изменением, появившимся в их «отсталой» модели Земли.

«Увидев зеленую Сахару в нашей модели, я задумался о причинах, по которым у нас есть пустыня в Сахаре и почему ее нет в ретроградном мире», — сказал Зиемен. «Именно это размышление над самыми основными вопросами увлекает меня в отношении проекта».

Оригинальная статья о Live Science .

Определение направления вращения двигателя | EC&M

Вы только что отремонтировали или купили двигатель на замену и собираетесь его подключить.Какую критическую задачу необходимо выполнить для правильной работы подключенной нагрузки двигателя? Правильно: определение правильного вращения двигателя.

Все мы знаем, что направление вращения трехфазного двигателя можно изменить, поменяв местами два его вывода статора. Это переключение, если хотите, меняет направление вращающегося магнитного поля внутри двигателя.

Если мы знаем, что на подключенную нагрузку не повлияет обратное вращение двигателя, мы можем временно включить двигатель и наблюдать за его направлением вращения.Если это неправильное направление, мы можем просто поменять местами любые два провода.

Но что делать, если подключенная нагрузка выйдет из строя из-за обратного вращения двигателя? Мы должны определить правильное вращение до того, как двигатель будет подключен к нагрузке. Мы можем временно включить двигатель, пока он не отсоединен от нагрузки, и наблюдать за его направлением вращения. А после смены проводов, если требуется, двигатель можно подключить к его нагрузке. Есть другой вариант, менее затратный по времени и более эффективный.

Использование измерителя поворота фаз

Измеритель чередования фаз с помощью своих шести клеммных выводов сравнивает чередование фаз двух различных трехфазных соединений. Три провода, обозначенные «A», «B» и «C», подключены к стороне тестового устройства, обозначенной «MOTOR». Три других провода имеют такую ​​же маркировку, но подключены к другой стороне тестового устройства, обозначенной «LINE». В измерителе также есть вольтметр с нулевым центром, на одной стороне которого написано «НЕПРАВИЛЬНО», а на другой — «ПРАВИЛЬНО».«

Во-первых, вы «обнулили» счетчик в соответствии с инструкциями производителя. Затем вы устанавливаете селекторный переключатель измерителя в положение «MOTOR» и подключаете три вывода MOTOR к проводам двигателя. Наконец, вы вручную поворачиваете вал двигателя в желаемом направлении, наблюдая за показаниями вольтметра, который сразу же поворачивается в ПРАВИЛЬНО или НЕПРАВИЛЬНО. Особое примечание: хотя игла будет качаться в противоположном направлении после того, как вал перестанет вращаться, вы должны использовать первую индикацию вольтметра для определения направления вращения.

Если вам повезет и первая конфигурация подключения верна, вы помечаете провода двигателя буквами «A», «B» и «C», чтобы они совпадали с подключенными проводами от измерителя чередования фаз.

Допустим, вам не повезло, и вольтметр показывает НЕПРАВИЛЬНО. Затем вы должны поменять местами любые два провода ДВИГАТЕЛЯ и снова вручную провернуть вал двигателя. Теперь вольтметр должен показывать ПРАВИЛЬНО, и вы должны пометить провода двигателя «A», «B» и «C», чтобы они совпадали с подключенными проводами от измерителя чередования фаз.Однако вы еще не закончили с установкой двигателя.

Определение вращения линии источника питания

Теперь вам нужно проверить вращение линии, подающей питание на двигатель. Здесь также можно использовать ваш измеритель чередования фаз.

После обесточивания силового питателя двигателя и применения необходимых устройств блокировки / маркировки вы устанавливаете селекторный переключатель агрегата в положение «ЛИНИЯ» и подключаете три провода ЛИНИИ к питателю. Затем включите питатель и посмотрите на вольтметр.

Если вам снова повезет и вольтметр показывает ПРАВИЛЬНО, вы помечаете выводы питающего фидера буквами «A», «B» и «C» после того, как питатель будет обесточен и снова установлены устройства блокировки / маркировки, чтобы они совпали с подключенными LINE ведет от измерителя чередования фаз.

Если вам снова не повезло, вы отключите питание питателя двигателя и примените необходимые устройства блокировки / маркировки и поменяйте местами любые два провода LINE. При повторном включении фидера вольтметр покажет ПРАВИЛЬНО.Теперь вы можете пометить проводники фидера «A», «B» и «C», чтобы они совпадали с подключенными выводами LINE от измерителя чередования фаз.

Все, что осталось сделать, это совместить маркированные провода двигателя с маркированными проводами фидера и выполнить необходимые соединения. Двигатель будет вращаться правильно.

Другое приложение для счетчика чередования фаз

Подобно тому, как мы проверили вращение двигателя и его источника питания, мы можем сделать то же самое для двух отдельных источников питания.Предположим, вы построили временную службу с устройствами защиты от сверхтоков при замене существующего распределительного щита или щита. Очевидно, что временное вращение источника питания должно быть таким же, как и вращение существующего сервиса, чтобы любые подключенные двигатели работали в правильном направлении.

Выполнив все требования по блокировке / маркировке, вы сначала подключаете LINE-выводы измерителя чередования фаз к стороне нагрузки существующего сервисного переключателя, который находится в разомкнутом положении.Затем, когда прибор находится в закрытом положении, вы проверяете вольтметр измерителя поворота фаз. Если он показывает ПРАВИЛЬНО, переведите устройство сервисного отключения в разомкнутое положение и промаркируйте проводники на стороне нагрузки, чтобы они совпадали с подключенными ЛИНИЯМИ от измерителя чередования фаз. Если вольтметр показывает НЕПРАВИЛЬНО, поменяйте местами два ЛИНИЯ и сделайте соответствующую маркировку на проводниках со стороны нагрузки.

Затем, перед подключением временной службы к существующей нагрузке, вы подключаете ЛИНИЯ ЛИНИИ измерителя чередования фаз к линии временной службы.Когда временный сервисный разъединитель находится в разомкнутом положении, замкните существующий сервисный разъединитель и посмотрите на вольтметр. Если отображается ПРАВИЛЬНО, пометьте провода временной линии обслуживания, чтобы они совпадали с подключенными выводами ЛИНИИ от счетчика чередования фаз. Если вольтметр показывает НЕПРАВИЛЬНО, поменяйте местами любые два провода ЛИНИИ и сделайте соответствующую маркировку.

Направление вращения — zxc.wiki

Термины вращения и направление вращения , даже обращения или направление обращения , называемое , указывают направление, в котором, с определенной точки зрения, указывается круговое движение, совершаемое между двумя альтернативами.

• по часовой стрелке , по часовой стрелке или в геодезически положительном направлении вращения или вращения (в математически отрицательном смысле)

, например

• против часовой стрелки , против часовой стрелки или в математически положительном направлении вращения или вращении (в геодезически отрицательном смысле)

отличается.

Определения

«
по часовой стрелке» или «по часовой стрелке» «Против часовой стрелки» или
«против часовой стрелки»

По часовой стрелке

Пусть есть круглая область, которая вращается вокруг оси, проходящей перпендикулярно ее центральной точке, и рассматривается в направлении оси вращения. Если точки на поверхности выше центральной точки описывают движение вправо, направление вращения — «вправо», «по часовой стрелке» или «в математически отрицательном направлении».

Левый поворот

Пусть есть круглая область, которая вращается вокруг оси, проходящей перпендикулярно ее центральной точке, и рассматривается в направлении оси вращения. Если точки на поверхности, которые находятся выше центральной точки, описывают движение влево во время вращения, направление вращения — «влево», «против часовой стрелки» или «в математически положительном направлении вращения».

Математические определения, относящиеся к системам координат

Приведенная выше информация «в математически положительном направлении вращения» или «в математически отрицательном направлении вращения» предполагает так называемую правую — -ю систему координат (правая на рисунке), которая обычно используется.

В математике также существует так называемая — , называемая левой — сдвинутой системой координат (слева на рисунке) с обратными направлениями вращения. Здесь «в математически положительном направлении вращения» совпадает с «по часовой стрелке».

В двумерной системе xy, независимо от того, правосторонняя она или левосторонняя, применяется следующее: положительное направление вращения — это то направление, через которое положительная ось x передается положительному направлению вращения. Ось y по кратчайшему пути .

В трехмерной системе xyz следующее применяется аналогично, независимо от того, правша вы или левша: в обоих случаях применяется определение, что положительное направление вращения (вокруг оси z) является единственным через который положительная ось x ведет кратчайший путь , перемещается к положительной оси y. При вращении вокруг оси x положительное направление вращения — это то, что, в свою очередь, переносит положительную ось y на положительную ось z по кратчайшему возможному маршруту .При вращении вокруг оси y он является «положительным», что преобразует положительную ось z в положительную ось x по кратчайшему пути.

Память

для взаимосвязи между правым / левым поворотом и правосторонней / левосторонней системой координат:

Если вы посмотрите снизу, то есть в направлении положительной оси z, на плоскости xy, это повернется

• с правой системой координат до правой , т.е. по часовой стрелке ,
• с левой системой координат до левой , то есть против часовой стрелки .

Направление вращения и осевой вектор

При изображении вращений и величин вращения, таких как углы, угловые скорости, угловые ускорения, крутящие моменты, импульсы и т. Д., С помощью осевых векторов, их ориентация соответствует — ясно: направление их стрелки — с направлением вращения: они могут можно найти с помощью левой, в зависимости от выбранной системы координат — или правила правого кулака.

Примеры применения направления вращения

Стрелки часов

Поскольку стрелки большинства часов вращаются по часовой стрелке, вращение по часовой стрелке обычно обозначается просто как по часовой стрелке ( UZS ). Часы с левым вращением встречаются редко. В Мюнстере есть астрономические часы с поворотом влево, датируемые 16 веком, когда вращение по часовой стрелке астрономических и всех других часов еще не существовало. Предполагаемая причина того, что стрелки часов повернуты по часовой стрелке, заключается в том, что тень от стержня горизонтальных солнечных часов в северном полушарии также вращается в этом направлении (солнечные часы, время которых отображается с тенью стержня на вертикальной стене, поворачиваются влево).Практически вся разработка хронометров происходила в северном полушарии. При образовании слова «по часовой стрелке» смысл сохранил первоначальное значение «направление». В 2007 году в Боливии было решено повернуть часы на здании конгресса налево, чтобы продемонстрировать независимость от государств северного полушария.

Геодезия и навигация

Угол поворота автомобилей и других наземных транспортных средств Угол поворота кораблей и других плавсредств

В геодезии положительное направление вращения равно синониму вращения по часовой стрелке (см.Декартова система координат (геодезия)) с углами поворота, обычно отсчитываемыми от северного направления.

В навигации, с другой стороны, в зависимости от типа транспортного средства и используемой системы отсчета с правой рукой , оба поворота на по часовой стрелке, и против часовой стрелки считаются положительными : для наземных транспортных средств, которые используют ENU (восток -North-Up) система в качестве системы отсчета, положительный поворот один против часовой стрелки , тогда как в космических кораблях, самолетах и ​​плавсредствах, включая подводные лодки, которые продолжают использовать систему NED (North-East-Down) в качестве справки из соображений совместимости с традиционным направлением компаса один положительный поворот на на равен одному на по часовой стрелке и на .

Как можно объяснить это очевидное противоречие, показано на соседних рисунках: системы ENU и NED похожи в том, что плоскость xy обеих проходит параллельно поверхности земли, а ось z, перпендикулярная ей, направлена ​​в сторону от центра Земля в случае наземных транспортных средств, в отличие от космических кораблей, самолетов и судов по направлению к центру Земли (см. также угол крена-тангажа-рыскания: подробности).

метеорология

В метеорологии (и, следовательно, также в навигации на самолетах, кораблях) правосторонний ветер обозначен как правосторонний , левосторонний ветер, чем обратное вращение .

Винтовая резьба

Винт имеет правую резьбу (также называемую правой резьбой), если он удаляется от наблюдателя, когда он поворачивается по часовой стрелке в гайку (дальше от наблюдателя).

Винты с левой резьбой используются только для специальных целей, например, Б. в талрепах, на газовых баллонах для горючих газов, в деталях велосипедов (педали и внутренние вкладыши подшипников), а также в рабочих винтах термостатов.

Валы двигателя

Большинство всех двигателей внутреннего сгорания имеют коленчатые валы, вращающиеся по часовой стрелке (легковые и грузовые автомобили; по определению, если смотреть спереди (колесо вентилятора) назад (маховик)).Направление вращения первичных двигателей (например, электродвигателей) определяется как то, которое можно увидеть, глядя на переднюю часть выходной стороны (не может использоваться с выходом с обеих сторон). Согласно этому сверло вращается против часовой стрелки. Направление вращения двигателя часто обозначается стрелкой (например, на шлифовальных станках) или международными сокращениями CCW (, против часовой стрелки, , против часовой стрелки) и CW (, ClockWise, , как часы).

винт

Для обозначения направления вращения гребных винтов гидроциклов решающим является передний привод: если они поворачиваются вправо при движении вперед, они называются по часовой стрелке, если они поворачиваются влево при движении вперед, их называют против часовой стрелки. Эффект колеса, возникающий при движении задним ходом, перемещает корму корабля влево, когда гребной винт вращается вправо, и вправо, когда гребной винт вращается влево.

На судах с попарно расположенными гребными винтами они работают в противоположных направлениях.В результате крутящие моменты на корпусе лодки компенсируют друг друга.

Вращение плоскости поляризации света

В химии вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки обозначает оптически активное вещество, то есть вещество, которое вращает плоскость поляризации поляризованного света в том же направлении. Опорное направление этого направления наблюдения, противоположное направлению движения света. Прямое приложение, например, Б. круговой поляризационный слой на 3D-телевизоре.Хорошо известным примером пищевой химии являются взаимно энантиомерные (зеркальные) соединения L, — (+) — молочная кислота и D — (-) — молочная кислота в йогуртовых культурах, вращающихся по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Галактики

В астрономии спиральные галактики характеризуются, среди прочего, их направлением вращения, под которым они появляются при наблюдении с Земли. Направление вращения можно определить по форме и расположению его спиральных рукавов.Различают «S-образные» галактики, которые поворачивают налево, и «Z-образные» галактики, которые поворачивают направо.

Дорожки

В следующем разделе недостаточно подтверждающих документов (например, индивидуальных доказательств). Информация без достаточных доказательств может быть вскоре удалена. Пожалуйста, помогите Википедии, исследуя информацию и добавляя убедительные доказательства.

Поиск в Интернете больших ступеней с правой ногой не дает никакой полезной информации.

Кааба обведена против часовой стрелки .

Поскольку большинство европейцев — правши, пешеходные дорожки (супермаркет, бег на короткие дистанции, конькобежный спорт и велосипедные гонки на спортивных стадионах) обычно прокладываются против часовой стрелки. Правши, как правило, делают большие шаги правой ногой и поэтому предпочитают левые повороты.

Прогулка по святилищам

католических и православных священнослужителей до Папы и Патриарха обходят алтарь против часовой стрелки во время службы, как и мусульмане Каабы и Бонпо, свои святыни, буддисты и индуисты, однако, по часовой стрелке .Зигфрид Ветцель: Астролябия, по часовой и по часовой стрелке ; Хронометрофилия, № 53, 2002 См. Также: Астролябия, часы.

↑ NavCommand. Программное обеспечение для настройки и эксплуатации инерциальных измерительных систем iMAR. Обработка и пользовательская информация. (страница больше не доступна , поиск в веб-архивах ) St. Ingbert 2005, стр. 11–12. @ 1 @ 2 Шаблон: Toter Link / www.imar-navigation.de

↑ з. Например: Axel Bark: Sportküstenschifferschein + Sportbootführerschein См. .7-е издание. Делиус Класинг Верлаг, 2006, ISBN 978-3-7688-1136-1, стр. 191.

Контроль направления вращения жгутиков при хемотаксисе бактерий

Реферат

Подвижное поведение бактерии Escherichia coli зависит от направления вращения ее жгутиковых двигателей. Известно, что связывание фосфорилированной сигнальной молекулы CheY с моторным компонентом FliM усиливает вращение по часовой стрелке. Это взаимодействие in vivo трудно изучить, поскольку динамика фосфорилирования CheY его киназой CheA и гидролиз CheY (ускоренный CheZ) не находятся под прямым экспериментальным контролем.Вместо этого мы исследуем взаимодействие с жгутиковым двигателем двойного мутанта CheY ^13DK106YW , который активен без фосфорилирования. Поведенческие анализы проводили на привязанных клетках, лишенных CheA и CheZ. Эффекты изменения внутриклеточной концентрации мутантного белка были сильно нелинейными. Однако их можно объяснить с помощью модели термической изомеризации, в которой свободные энергии состояний по часовой стрелке и против часовой стрелки линейно зависят от количества связанного CheY.

Подвижные бактерии, такие как Escherichia coli , активно реагируют на различные раздражители, изменяя направление вращения своих жгутиков. Добавление химического аттрактанта (например, аспартата) или удаление химического репеллента (например, лейцина) усиливает вращение против часовой стрелки (CCW), заставляя клетки расширять пробеги, которые несут их в благоприятном направлении. Это происходит за счет регуляции киназы CheA, которая фосфорилирует эффекторную молекулу CheY. Phospho CheY (CheY-P), когда он связан с компонентом в основании жгутикового двигателя, FliM, способствует вращению по часовой стрелке (CW) (обзоры см.1–4). Это взаимодействие было изучено in vivo (5), но интерпретация результатов осложняется динамикой фосфорилирования и гидролиза: внутриклеточная концентрация CheY-P не измерялась.

Одним из решений этой проблемы является использование мутантов CheY, которые активны без фосфорилирования. CheY дикого типа (CheY ^wt ) активируется фосфорилированием по Asp-57 (6). Замена Asp-13 на Lys (или Arg) приводит к фенотипу CW (7). CheY ^13DK может до некоторой степени фосфорилироваться, но фосфорилирование не требуется для активности.Замена Tyr-106 на Trp приводит к еще более сильному фенотипу CW (8), но только при фосфорилировании CheY ^106YW . Двойной мутант CheY ^13DK106YW — назовем этот белок CheY ** — активен без фосфорилирования (X. Zhu and P. Matsumura, частное сообщение). Мы выбрали этот мутант для изучения динамики взаимодействия CheY с мотором жгутика.

Есть два типа механизмов, которые могут объяснить, как CheY управляет направлением жгутикового мотора.В одном случае переключатель срабатывает, когда связано определенное количество молекул CheY. С другой стороны, ограничение числа определяет только вероятность вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, а переключатель срабатывает из-за тепловых флуктуаций. Наши результаты свидетельствуют в пользу последнего, стохастического механизма.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Бактерии, фаги и плазмиды.

(См. Таблицу 1.) Следующие были подарками: pXYZ202 от Сянъян Чжу и Фила Мацумуры, EC0 и фаг f1R408 от Джона Беквита, pBIP от Стивена Слейтера, MM5008 от Майка Мэнсона, pACYC184-I ^q от KarenGovern, pBR322 / hag93 и pFD313 от Горо Куваджимы и RP9535 и RP4979 от Сэнди Паркинсона.

Таблица 1

Бактериальные штаммы и плазмиды, использованные в этом исследовании

pSE420 содержит инициирующий ATG в своем уникальном сайте Nco I (пара оснований 412) в начале SuperLinker из 353 пар оснований (SL2). Этот сайт старта трансляции был устранен рестрикцией с помощью Sty I, который распознает как сайт Nco I, так и расположенный ниже сайт Sty I на паре оснований 945, и повторным лигированием более крупного фрагмента длиной 4380 п.н. Полученную плазмиду pSE420Δ Sty I проверяли на потерю сайта Nco I.

Геномная область, содержащая часть cheR, все cheB и cheY и часть cheZ , была получена из пула ДНК, рестриктированной по Mlu I от 1,6 до 2,0 kb из HCB758. Эти фрагменты клонировали в сайт Mlu I pSE280, и полученные плазмиды трансформировали в штамм с делецией cheY RP4979. Трансформанты тестировали на восстановление роения на пластинах с мягким агаром (0,3% агара / 1% триптона / 0.5% NaCl). Была получена одна комплементарная плазмида, pKAF118. Геномная вставка Mlu I была переклонирована в обратной ориентации, давая pKAF119.

Поперечная конструкция.

Конструкция была собрана в pBluescript IISK (+) (pBES32), которая содержит следующее: cheY ^13DK106YW под контролем изопропил-β-d-тиогалактозида (IPTG) -индуцируемого промотора Ptrc; делеция в соседнем гене, , cheZ ; ген cat (хлорамфеникол-трансацетилаза); и ДНК, фланкирующая локус cheY для обеспечения гомологии для скрещивания.Эта конструкция, pBES32, показана на фиг. 1. Ее составные части, источники и сайты рестрикции, используемые при сборке, перечислены в таблице 2. При необходимости лигирования рестриктированные фрагменты ДНК с выступами затуплялись обработкой ДНК Т4. полимераза и / или E. coli большой фрагмент ДНК-полимеразы I (New England Biolabs). Помимо Ptrc, конструкция содержит следующие элементы, производные от pSE420: оператор lac ( lacO ), последовательность из rrnB , которая ингибирует преждевременную терминацию, и мини-цистрон гена 10 бактериофага T7 с внутренним связыванием с рибосомами. сайт и кодон завершения трансляции.Способность pBES32 индуцировать вращение CW с добавлением IPTG была протестирована в RBB1041, штамме, удаленном по генам хемотаксиса с cheA по cheZ . Вставка pBES32 содержит фланкирующие сайты Not I и была вставлена ​​в сайт Not I бактериальной интегрирующей плазмиды, pBIP, с получением pBES36.

Рисунок 1

Сегмент ДНК ( нижний ) пересек хромосому штамма с делецией cheA ( верхний ) с получением штамма HCB900, нарисованного в том же масштабе.Заштрихованные области — это области гомологии, используемые при перекрестном включении. cheY был заменен на cheY ^13DK106YW , и большая часть cheZ была удалена. Пары оснований пронумерованы, а фрагменты обозначены, как в таблице 2. Стрелки — единицы транскрипции; стрелки — сайты гибридизации для праймеров; открытые коробки и линии, геномная ДНК; закрашенные прямоугольники, линии и кружки — плазмидная ДНК.

Таблица 2

Сегменты, содержащие вставку Not I pBES32 (и pBES36)

Конструкция штамма.

Область cheY в RP9535, штамме с ранее существовавшей делецией cheA , была заменена таковой, сконструированной в pBES36 путем рекомбинации с использованием схемы Слейтера и Маурера на основе фагмид (16). В этом методе перенос осуществляется путем инфицирования рекомбинантным нитчатым фагом; Таким образом, фактор F был введен в RP9535 ( cheA lacY1 ) путем скрещивания со штаммом EC0, штаммом Pro ^—, который содержит чувствительный к температуре фактор F, несущий оперон lac , и выбора способности использовать лактозу. в качестве источника углерода в отсутствие пролина при 30 ° C.Полученный штамм HCB899 инфицировали штаммом фага-помощника f1R408, который выращивали на JM109, трансформированном pBES36. f1R408 предпочтительно упаковывает ss плазмидную ДНК (23). Рекомбинанты были отобраны на предмет устойчивости к канамицину (50 мкг / мл) с последующим вторым отбором на выделенные продукты по устойчивости как к хлорамфениколу (10 мкг / мл), так и к сахарозе (5%), как описано (16). Полученный штамм, теперь чувствительный к канамицину, пассировали при 42 ° C, чтобы способствовать потере эписомы. Этот штамм, HCB900, оказался отрицательным на инфекцию M13 (без образования бляшек).

Для подтверждения делеции гена cheZ с помощью ПЦР-амплификации ДНК HCB900 с использованием фланкирующих праймеров 64R (5′-ACACCGGCTTTGCTGGTATC-3 ‘) и 68F (5′-GTTATGGATTTGTTATCTCCGAC-3’) (рис. 1) был получен фрагмент. ожидаемого размера 315 п.н. по сравнению с фрагментом 844 п.н., генерируемым ДНК родительского штамма. Кроме того, CheZ не может быть обнаружен в иммуноблотах с использованием mAb против CheZ (см. Ниже). Чтобы подтвердить перенос cheY ^13DK106YW , амплификация ПЦР с использованием пары праймеров 69R (5′-GTGGTATTCACTCCAGAGCG-3 ‘) и 64R сгенерировала единственный фрагмент ожидаемого ≈1.3 т.п.н. по сравнению с отсутствием какого-либо фрагмента, генерируемого ДНК родительского штамма.

Чтобы облегчить анализ поведения переключения привязанных клеток, мы использовали свойство самопривязки жгутиковых филаментов, состоящих из внутренне укороченного флагеллина (24). Во-первых, необратимая нулевая мутация fliC726 (25) была введена в HCB900 посредством трансдукции P1, давая HCB901. Затем pFD313, кодирующий мутантный флагеллин, в котором 57 центрально расположенных остатков заменены 6 другими остатками (18), обозначенный как FliC ^st , был преобразован в HCB901.

Предварительные анализы плавания показали, что экспрессия CheY ** в неиндуцированных клетках HCB901, трансформированных pBR322 / hag93, была достаточно высокой, чтобы вызвать значительное переключение. Чтобы увеличить диапазон индуцибельности, фрагмент Eco RI, кодирующий LacI из pACYC184-I ^q , был вставлен в уникальный сайт Eco RI pFD313, и полученная плазмида pBES38 была трансформирована в HCB901, что дало окончательный результат. штамм, HCB902. Это было эффективным в снижении неиндуцированной концентрации CheY **, что подтверждено сравнительными иммуноблотами.

Очистка CheY

^wt , CheY ** и CheZ.

Белки выделяли по существу, как описано (26), с использованием штамма-хозяина RP3098 (Δ flhA-flhD ). CheY ^wt и CheZ получали из плазмиды pRL22, а CheY ** получали из плазмиды pXYZ202. Концентрации очищенных белков определяли по содержанию Ala и Phe с помощью аминокислотного анализа, выполняемого Microchemistry Facility, Bio Labs, Гарвардский университет.

Очистка mAb.

Клоны мышиных mAb против CheY ^wt и CheZ были созданы в Max-Planck-Institut für molkulare Physiologie, Дортмунд, Германия, и размножены в среде DMEM / 10% фетальной бычьей сыворотки / 10% фетального клона I (HyClone) с 50 мкг / мл сульфата гентамицина (GIBCO / BRL). Антитела очищали из супернатантов тканевых культур осаждением сульфатом аммония с последующей хроматографией на протеин G-сефарозе 4 (Pharmacia) в соответствии с инструкциями производителя.Концентрации белка определяли с помощью анализа белков Bio-Rad.

Клеточные культуры.

Клетки получали таким же образом для количественных иммуноблотов и поведенческих анализов. Штамм HCB902 выращивали в течение ночи из замороженных исходных материалов в 125-миллилитровой культуральной колбе, содержащей 10 мл триптонного бульона (TB) (1% триптон / 0,5% NaCl / 0,1% дрожжевой экстракт / 100 мкг / мл ампициллина). Насыщенные культуры разводили 1: 200 в колбе на 250 мл, содержащей 40 мл ТБ и 100 мкг / мл ампициллина.Через 4 часа добавляли IPTG из свежеоттаявшего 0,01 или 0,1 М исходного раствора и инкубацию продолжали в течение 2 часов до OD ₆₁₀ ≈ 0,8. Все инкубации проходили при 33 ° C и 200 об / мин. Штамм RP3098 выращивали как HCB902, исключая ампициллин и IPTG. Фактическая плотность клеток определялась подсчетом жизнеспособных клеток серийно разведенных культур, высеянных на чашки с агаром Лурия-Бертани (LB). Поскольку клетки HCB902 прилипают к стеклу и дают искусственно заниженное количество клеток, для этого определения использовали клетки HCB901, трансформированные pBR322 / hag93.При OD ₆₁₀ = 0,8 (измерено на спектрофотометре Hitachi U-3000) плотность клеток составляла (6,2 ± 0,7) × 10 ⁸ клеток на мл.

Сухой вес клеток определяли следующим образом. Клетки выращивали, как указано выше. Четыре 30-миллилитровых образца собирали центрифугированием, ресуспендировали в 77 мМ ацетате аммония, pH 7,0, переносили в тарированные пробирки Эппендорфа, центрифугировали, промывали в том же буфере и лиофилизировали в течение 2–3 дней. Среду и буфер предварительно фильтровали (0,2 мкм). Значение 0.Было получено 26 ± 0,01 мг / мл культуры (среднее ± стандартное отклонение для пяти определений).

Количественные иммуноблоты.

Аликвоты штамма HCB902 (0,2–1,0 мл) использовали с аликвотами штамма RP3098 для доведения конечного объема до 1,0 мл. Клетки собирали центрифугированием, промывали один раз в 50 мМ Трис-HCl / 0,5 мМ ЭДТА / 2 мМ DTT / 10% (об. / Об.) Глицерина, pH 7,5, ресуспендировали в 40 мкл SDS-буфера для образцов и нагревали до 100 °. C в течение 6 мин. Образцы этой смеси (так называемые клеточные экстракты) хранили при -20 ° C.Контрольные образцы готовили добавлением 10–60 нг очищенного CheY ** к экстракту, приготовленному из аликвоты RP3098 объемом 1 мл. На каждый гель наносили четыре образца и девять стандартов (в трех различных концентрациях). Электрофорез проводили по методике Лэммли (27) в геле толщиной 1 мм в линейном градиенте от 12,5 до 20% акриламида (National Diagnostics). Электрофоретический перенос белков из гелей в нитроцеллюлозу 0,45 мкм (Hybond ECL, Amersham) выполняли в устройстве для блоттинга (Bio Labs, Гарвардский университет) в течение 1 раза.5 ч при 500 мА с использованием буфера Бьеррума и Шафера-Нильсена (28). Блоты нитроцеллюлозы (4 см × 14 см) блокировали в течение ночи при комнатной температуре в 80 мМ Na ₂ HPO ₄ /20 мМ NaH ₂ PO ₄ /100 мМ NaCl / 0,1% (об. / Об.) Твин 20 (Bio-Rad), pH 7,5 / 5% растворимое обезжиренное сухое молоко (гвоздика) на платформе-качалке. Остальные шаги были выполнены в той же среде аналогичным образом. Блоты зондировали 0,01 мг / мл mAb против CheY ^wt в течение 3 ч, промывали три раза (по 10 мин каждый), инкубировали в течение 2 ч с овечьей антимышиной пероксидазой хрена цельным Ig-антителом (Amersham), разведенным 1: 1000, и промыли четыре раза (по 10 мин).Реакцию обнаружения с использованием усиленной хемилюминесценции (ECL, Amersham) проводили в соответствии с протоколом производителя. Предварительно вспышка Hyperfilm ECL (Amersham) использовалась для обнаружения с серией экспозиций. Пленки сканировали в присутствии откалиброванного Step Tablet (Eastman Kodak) с использованием программного обеспечения Scan Jet IIcx / T (Hewlett-Packard) и deskscan ii 2.3. Анализ сканов проводился с использованием изображения 1.59 и калейдаграфа 3.8.

Модем.

Стеклянное покровное стекло, силанизированное Rain-X (Unelco, Скоттсдейл, Аризона), опиралось на предметное стекло по его краям двумя другими покровными стеклами, которые смазывались вместе с Apiezon L (Fisher).Клетки разрезали 45 раз (29) и добавляли в пространство между покровным стеклом и предметным стеклом. Предметное стекло переворачивали и через 3-5 минут снова переворачивали и промывали несколькими объемами 10 мМ фосфата калия (pH 7,0) / 67 мМ NaCl / 0,1 мМ EDTA. Данные собирались до 2 часов.

Сбор и анализ данных.

Угловые положения привязанных ячеек, вращающихся под покровным стеклом, были измерены индивидуально с помощью линейно-градуированного фильтрующего устройства (30), которое генерирует два выходных напряжения, x и y , пропорциональных косинусу и синусу угла. изображения ячейки.Эти выходные напряжения были отфильтрованы нижними частотами (двухполюсный фильтр, постоянная времени, 4,7 мс) и дискретизированы 256 раз в секунду блоками по 128 с с использованием labview 3.1 (National Instruments, Остин, Техас). Число блоков на ячейку варьировалось от 2 до 10. Необработанные данные были сглажены путем усреднения последовательных точек данных, и для устранения смещения постоянного тока и корректировки дрейфа использовалась процедура обнаружения огибающей. Эта процедура нормализовала пиковые значения функций косинуса и синуса до 1. Угол θ был рассчитан как арктангенс (sin / cos).Скорости вращения, ν = (1 / 2π) d θ / dt , были рассчитаны как ν ( i ) = 256 (1 / 4π) [θ ( i +1) — θ ( i ) — 1)], а затем сглаживается путем применения медианного фильтра ранга 2. Записи скорости напоминали прямоугольные волны с положительными значениями для интервалов вращения против часовой стрелки и отрицательными значениями для интервалов вращения по часовой стрелке (рис. 3 A, вставка ). Скорости варьировались от 4 до 20 Гц. Смещение CW (доля времени, в течение которого ячейка вращала CW) рассчитывалась как количество точек данных с отрицательными значениями, деленное на общее количество точек данных для всех блоков.Частота реверсирования рассчитывалась из числа пересечений нуля, деленного на длительность блоков. Была принята модель с двумя состояниями, и константы скорости прямого (CCW-CW) и обратного (CW-CCW) были рассчитаны как k ⁺ = частота реверсирования / [2 (1 — смещение)] и k ^— = частота разворота / [2 (смещение)], соответственно (29, 31). Для ячеек с достаточным количеством инверсий (80 или более) эти константы скорости также были оценены из экспоненциальной аппроксимации распределений длин интервалов CCW и CW.Интервалы не подсчитывались ни в начале, ни в конце блока, где не были известны начальное и конечное время разворота. Смещение CW вычислялось из k ⁺ / (k ⁺ + k ^— ), а частота реверсирования вычислялась из 2 k ⁺ k ^— / ( k ⁺ + к ^—).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Штамм HCB902.

Этот штамм несет в себе единственную копию cheY ^13DK106YW под контролем промотора Ptrc (индуцируемого IPTG) вместо cheY дикого типа на хромосоме, удаленной для cheA и cheZ (рис.1). CheY ^13DK106YW (CheY **) способствует вращению жгутиков по часовой стрелке в отсутствие фосфорилирования (X. Zhu and P. Matsumura, частное сообщение). Его экспрессия усиливается за счет включения генетических элементов, которые повышают эффективность транскрипции и трансляции, и усиливается за счет экспрессии репрессора LacI из плазмиды pBES38. Плазмида также несет ген флагеллина, который образует липкие нити, устраняя необходимость в антифиламентных антителах для связывания.

CheY ** Индукция.

Количество CheY **, продуцируемого HCB902 при различных уровнях индукции IPTG, определяли иммуноблоттингом с использованием анти-CheY ^wt mAb 1E7B11 и детекции ECL. Реакция этой системы была нелинейной как на очищенный CheY **, так и на CheY ^wt . Следовательно, все образцы были выбраны так, чтобы они содержали оптимальный диапазон CheY ** (от 10 до 60 нг), количества, которое давало самые крутые линейные ответы. Анализ также был чувствителен к общему количеству белка в каждом образце, поэтому его поддерживали постоянным путем добавления экстрактов из конгенного штамма, удаленного для большей части области II жгутика.Профиль индукции показан на фиг. 2. Около 2500 молекул на клетку экспрессируются в неиндуцированных культурах, и это число удваивается при примерно 17 мкМ IPTG.

Рисунок 2

Индукция CheY **. По крайней мере, шесть иммуноблотов (24 образца) были проанализированы для каждого уровня индукции. Планки погрешностей представляют собой стандартные отклонения средних значений каждого иммуноблота. Линия соответствует полиномам. Нг CheY ** определяли на каждом уровне IPTG, а количество молекул на клетку рассчитывали по молекулярной массе (14.3 кДа) и измеренной плотности клеток (6,2 × 10 ⁸ клеток на мл). Соответствующие концентрации были рассчитаны на основе измеренного сухого веса / мл клеточной культуры (0,26 мг) и объема цитоплазмы / мг сухого веса (1,4 мкл, ссылка 32).

Поведенческий ответ.

CW смещение и частота обращения привязанных клеток, наблюдаемые на разных уровнях индукции CheY **, показаны на рис. 3 вместе с константами прямой и обратной скорости k ⁺ и k ^— .Разброс является результатом вариаций от ячейки к ячейке и был самым большим для частоты инверсии. Вставка на рис. 3 A — это короткий отрезок записи скорости ν ( t ) того типа, по которому были определены направления вращения. Значения констант скорости, выведенные из измерений смещения и частоты реверсирования, близко совпадали со значениями, полученными из экспоненциальной аппроксимации интервальных распределений. Это согласие, вместе с тем фактом, что распределения были экспоненциальными (данные не показаны), поддерживает точку зрения о том, что двигатель по существу представляет собой систему с двумя состояниями с вероятностями переключения в единицу времени ( k ⁺ и k ^— ), которые зависят от суммы привязанного CheY **.В первом приближении влияние больших уровней CheY ** симметрично: k ⁺ подъемов и k ^— падений; их значения такие же при концентрации около 14 мкМ, вблизи пиков частоты инверсии и смещения CW, приближающегося к 0,5.

Рисунок 3

Поведенческие эффекты индукции CheY **. Значения круга были получены путем измерения смещения и скорости инверсии для каждой ячейки, вычисления k ⁺ и k ^— для каждой ячейки и взятия средних значений (и стандартных ошибок) по совокупности ячеек (по крайней мере, 30 клеток на каждом уровне индукции).Значения × были получены из экспоненциальной аппроксимации интервальных распределений (где это возможно), вычисления смещения и частоты разворота для каждой ячейки и взятия средних значений по популяции ячеек (с менее 30 ячеек при низком и высоком смещении, где частоты обращения были нечасто). Значения пунктирной линии получены при подгонке модельного механизма к k ⁺ и k ^— (рис. 4). Значения сплошной линии получены при подгонке модельного механизма к постоянному смещению и частоте инверсии.См. Текст. ( Врезка ) Отрезок рекорда угловой скорости продолжительностью 10 с; CCW — +.

Модель механизма.

Мы предполагаем, что поведение двигателя можно описать с помощью модели термической изомеризации, заданной диаграммой свободной энергии, показанной на вставке на рис. 4, где G _CCW , G _CW , и G _T — свободные энергии CCW, CW и переходных состояний соответственно [аналогично модели, предложенной Ханом и Макнабом (33)].Разность свободной энергии Δ G = G _CCW — G _CW определяет равновесное вращательное смещение, тогда как энергии активации Δ G ₊ ^‡ = G _{— G CCW и Δ G — ^‡ = G T — G CW установить скорость перехода k ⁺}

2 и

k соответственно.Связывание CheY ** сдвигает G _CCW вверх и G _CW вниз, изменяя смещение и скорость перехода. Мы предполагаем, что это связывание происходит за счет массового воздействия на несколько независимых сайтов (предположительно на разных молекулах FliM; см. Ссылки 34 и 35) и что занятость любого сайта изменяет свободные энергии на фиксированную величину. Более конкретно, пусть связывание n молекул CheY ** увеличивает G _CCW на np , снижает G _CW на nq и уменьшает их разность энергий на nr , где r = p + q — константы.Если значение для Δ G в отсутствие связывания составляет Δ G _o , то значение 1 A для Δ G _o , равное 14,4 кТ, получается путем линейной экстраполяции (до 23 ° C) график зависимости свободной энергии от температуры Тернера и др. . (рис. 5 C ссылки 31), где мы выражаем Δ G _o в единицах энергии на двигатель, а не энергии на моль, а kT — это постоянная Больцмана, умноженная на абсолютную температуру, оцененную (условно) как 289 ° К.

Рисунок 4

Подходит для уравнения. 3 для Δ G _o = 14,4 кТл, что дает Mr = 23,1 кТл и K _D = 9,1 мкм. ( Врезка ) Диаграмма свободной энергии.

Если M — количество сайтов связывания на мотор, а C — концентрация свободного CheY **, то при массовом действии количество связанных сайтов, n , равно 2, где K _D — константа диссоциации для сайта связывания CheY **.Количество в квадратных скобках представляет собой долю занятых сайтов связывания (или вероятность того, что данный сайт занят). Отношение вероятностей нахождения в состоянии CW или CCW, (CW bias) / (1 — CW bias) = ​​ k ⁺ / k ^— , равно коэффициенту Больцмана exp (−ΔG / кТ). Следовательно, 3 Если это уравнение соответствует точкам данных на рис. 3 C , учитывая Δ G _o = 14,4 кТ, мы получаем Mr = 23,1 кТ и K _D = 9 .1 мкМ (рис. 4). Мы предположили, что C , концентрация свободного CheY **, такая же, как общее количество CheY **, т. Е. Что общее количество сайтов связывания в клетке невелико по сравнению с общим количеством молекул CheY **. По оси абсцисс на фиг. 4 показана доля занятых сайтов связывания, C / ( C + K _D ).

Из теории скорости перехода (см. Ссылку 31) следует, что ln k ⁺ равно константе плюс [ Mp / kT] [ C / ( C + K _D )], а ln k ^— равно другой константе минус [Mq / kT] [ C / ( C + K _D )].Для значения K _D , определенного выше, эти соответствия дают Mp = 12,5 кТ и Mq = 10,6 кТ. Как и ожидалось, Mp + Mq = Mr . Поскольку p не сильно отличается от q , связывание CheY ** дестабилизирует состояние CCW примерно в той же степени, что и состояние CW. Если имеется, скажем, 26 сайтов связывания CheY ** (36, 37), то сдвиг энергии активации на одно связывание CheY **, p или q , составляет около 0.4 кТл, что значительно меньше, чем изменение энергии активации типичного фермента. Учитывая эти соответствия, значения для k ⁺ и k ^— могут быть снова построены как функция концентрации CheY **, как показано пунктирными линиями на рис. 3 C . Соответствующие значения для CW смещения и частоты реверсирования показаны пунктирными линиями на рис. 3 A и B . Подгонка для частоты реверсирования не очень хорошая, но причина этого кроется в разбросе от ячейки к ячейке.Точки, показанные на рис. 3, являются средними по совокупности ячеек каждого параметра, измеренного или вычисленного для каждой ячейки отдельно. Можно получить разные значения для смещения CW и частоты реверсирования, когда эти значения вычисляются из средних значений для k ⁺ и k ^— , или, альтернативно, получаются разные значения для k ⁺ и k ^–, когда эти значения вычисляются из средних значений смещения CW и частоты реверсирования.Последние посадки показаны сплошными линиями на рис. 3 (для Mr = 21,1 кТл и K _D = 6,4 мкМ). Подгонка, показанная сплошной линией на рис. 3 A , была получена только на основе данных смещения, потому что смещение является свойством равновесия, и k ⁺ / k ^— , уравнение. 3, равно (CW bias) / (1 — CW bias). Однако посадки, показанные на рис.3 сплошными линиями B и C , требуют, кроме того, измерения скоростей (данные на рис.3 В ). Наши оценки Mr и K _D , вероятно, не лучше примерно ± 10% и ± 40% соответственно.

ОБСУЖДЕНИЕ

Существует два типа механизмов, с помощью которых связывание молекул CheY (CheY-P или CheY **) может влиять на направление вращения жгутикового мотора: один детерминированный, а другой стохастический. В детерминированном механизме направление вращения зависит в любой момент времени от количества связанного CheY.Таким образом, в модели с двумя состояниями, рассмотренной (и отвергнутой) Куо и Кошландом (5), двигатель вращается против часовой стрелки, когда ни один CheY не связан, или по часовой стрелке, когда один CheY связан. В этом частном случае связующее и вращательное состояния эквивалентны. В более общем смысле, в детерминированном механизме состояние относится к состоянию привязки, а не к состоянию вращения. Так, например, в модели с пятью состояниями, рассмотренной Бреем и соавт. (38), двигатель вращается против часовой стрелки, когда связан ноль или один CheY, или по часовой стрелке, когда связаны три или четыре CheY.Утверждается, что сигмоидальный характер графика смещения отражает кооперативное связывание, и это встроено в модель для достижения соответствия (5, 38). График Хилла наших данных на рис. 3 A имеет наклон 4,2 (не показан).

В стохастическом механизме, с другой стороны, привязка CheY определяет только вероятность вращения CW или CCW. Для любой данной доли связанных сайтов переключение все еще может происходить; это вызвано тепловыми колебаниями. Здесь состояние относится к направлению вращения, а не к привязке CheY.Детерминированная модель утверждает, что CheY бросает вызов. Стохастическая модель просто утверждает, что CheY изменяет устойчивости двух вращательных состояний.

Одним из аргументов в пользу стохастического механизма, который также обеспечивает обоснование теории, включающей прыжки между состояниями, является то, что события переключения редки (происходят в масштабе времени, который велик по сравнению с периодами молекулярной вибрации; ссылка 33) и распределения ожидания времена (интервалов вращения против часовой стрелки или по часовой стрелке) экспоненциальны (39).Детерминированная модель с несколькими состояниями обычно не имеет последнего свойства, особенно если константы скорости, связывающие разные состояния, имеют одинаковые порядки величины. Это видно, например, на рисунке 4 у Брея и др. . (38), где показано распределение длин серий с длинным хвостом. Другой аргумент в пользу стохастической модели заключается в том, что переходы могут быть вызваны вообще без какого-либо связывания CheY: вращение в клетке, лишенной CheY, можно переключить с исключительно CCW на преимущественно CW, просто понизив температуру (31).

Как видно на рис. 4, наши поведенческие данные могут быть замечательно вписаны в стохастическую модель при двух простых предположениях: ( i ), что CheY связывается с набором идентичных, независимых сайтов, и ( ii ), что это связывание сдвигает уровень энергии состояния CCW вверх и уровень энергии состояния CW вниз на величины, прямо пропорциональные количеству связанных молекул. В такой модели скорость переключения двигателя не зависит от скорости отключения CheY. Для K _D в микромолярном диапазоне ожидается, что время пребывания сайта связывания будет относительно коротким.Если сайт связывания на FliM аппроксимируется как липкое пятно радиусом с = 1 нм, и предполагается, что скорость связывания ограничена диффузией, то среднее время пребывания CheY на сайте связывания будет (4 DsK _D ) ^-1 — см. Исх. 40, где D — коэффициент диффузии для CheY (около 10 ⁻⁷ см ² / с) и K _D = 5,4 × 10 ¹⁵ молекул / см ³ (9,1 мкм ). Это дает время ожидания 4.6 мс. Если это так, CheY будет посещать каждый сайт связывания примерно 220 раз в секунду или любой из 26 независимых сайтов 5700 раз в секунду, то есть с частотами, намного превышающими частоту инверсии. Как следствие, разница в свободной энергии между состояниями CW и CCW будет колебаться, но средние значения по интервалам вращения и, таким образом, вероятности перескока из одного состояния в другое останутся четко определенными.

Куо и Кошланд (5), работая с CheY ^wt , слабо активированным гибридным белком CheA / Z, получили смещение CW и кривые k ⁺ , k ^— примерно такой же формы, как показано на рис.3. Это равенство ожидается, если CheY-P и CheY ** имеют сходные эффекты на двигатель и если одна и та же фракция CheY ^wt фосфорилируется при различных концентрациях CheY ^wt . Кроме того, значения k ⁺ и k ^— , полученные в двух сериях экспериментов для данного смещения, скажем 0,5, примерно одинаковы, даже если K _D для связывания CheY-P должен быть существенно меньше, чем CheY **.Это означает, что скорости переключения двигателей одинаковы в двух сериях экспериментов, даже несмотря на то, что время пребывания CheY на сайтах связывания различно. Как отмечалось выше, это ожидается для стохастической модели. Для детерминированного этого не ожидается. Наконец, наша модель похожа на модель, предложенную Macnab (41), но без предположения, что связывание CheY является высоко кооперативным. Мы показали, что можно получить сигмовидную кривую смещения, которая показывает значительный выигрыш в узком диапазоне концентраций (10–20 мкМ для CheY **, рис.3 A ) без этого условия.

Благодарности

Мы благодарим Фрике Петрушку за подготовку линий гибридомных клеток, Ричарда Берри за программу анализа привязанных клеток, Арави Самуэля за теоретические идеи, а также Дэвида ДеРозье и Карела Свободу за комментарии к рукописи. B.E.S. был получателем стипендии Отто Хана от Общества Макса Планка. Эта работа была поддержана грантом AI16478 Национального института здравоохранения и Научным институтом Роуленда.

Сноски

• ↵ ‡ Кому запросы на перепечатку следует направлять по адресу: Bio Labs, Гарвардский университет, 16 Divinity Ave., Кембридж, Массачусетс 02138. электронная почта: hberg {at} biosun.harvard.edu.

СОКРАЩЕНИЯ

CheY **,

CheY ^13DK106YW ;

CheY ^wt ,

CheY дикого типа;

CheY-P,

фосфо CheY ^wt ;

CW,

по часовой стрелке;

против часовой стрелки,

против часовой стрелки;

ECL,

усиленная хемилюминесценция;

FliC ^st ,

флагеллин с образованием липких волокон;

IPTG,

изопропил β-d-тиогалактозид

• Принято 13 ноября 1997 г.

• Copyright © 1998, Национальная академия наук

Угол поворота

А вращение это трансформация в плоскости, которая поворачивает каждую точку фигуры на определенный угол и направление относительно фиксированной точки.

Неподвижная точка называется центр вращения .

Величина поворота называется углом поворота и измеряется в градусах.

Вы можете использовать транспортир для измерения указанного угла против часовой стрелки.

Рассмотрим рисунок ниже.

Здесь, Δ А ‘ B ‘ О получается вращением Δ А B О от 180 ° о происхождении. Обратите внимание, что оба А О А ‘ а также B О B ‘ прямые.

Так, м ∠ А О А ‘ знак равно 180 ° знак равно м ∠ B О B ‘ .

Пример:

Сколько степеней имеет Δ Икс Y Z был повернут против часовой стрелки, чтобы получить Δ Икс ‘ Y ‘ Z ‘ ?

А . 90 ° B . 180 ° C . 270 ° D . 360 °

Определите соответствующие вершины вращения.

Икс ( — 6 , 2 ) → Икс ‘ ( 2 , 6 ) Y ( — 2 , 4 ) → Y ‘ ( 4 , 2 ) Z ( — 4 , 5 ) → Z ‘ ( 5 , 4 )

Точка вращения — это начало координат, нарисуйте линии, соединяющие одну из точек, скажем Икс и это изображение к источнику.

Вы можете видеть, что линии образуют угол 270 ° , против часовой стрелки.

Следовательно, Δ Икс ‘ Y ‘ Z ‘ получается вращением Δ Икс Y Z против часовой стрелки на 270 ° о происхождении.

Итак, правильный выбор — C .

Также обратите внимание, что связь между соответствующими вершинами есть ( Икс , y ) → ( — y , Икс ) который показывает вращение против часовой стрелки 270 ° о происхождении.

Определение направления вращения в пульсарах

Вращение поляризации в гиротропных средах

Рассмотрим типичную магнитооптическую среду, описываемую тензором восприимчивости

$$ {\ bar {\ boldsymbol {\ chi}}} (\ bar \ omega) = \ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} {\ bar \ chi _ \ bot} \ hfill & {- i \ bar \ chi _ \ times} \ hfill & 0 \ hfill \\ {i \ bar \ chi _ \ times} \ hfill & {\ bar \ chi _ \ bot} \ hfill & 0 \ hfill \\ 0 \ hfill & 0 \ hfill & {\ bar \ chi _ \ parallel} \ hfill \ конец {массив}} \ right).{1/2} \) соответственно. Здесь левые и правые волны определяются с точки зрения источника в направлении распространения волны.

Разница в волновом индексе n _r и n _l волн RCP и LCP, связанных с ненулевым недиагональным членом \ (\ bar \ chi _ \ times \), приводит к вращению плоскость поляризации линейно поляризованной волны. После распространения на расстояние l поляризация была повернута на

$$ {\ mathrm {\ Delta}} \ phi (\ omega) = \ left [{n_l (\ omega) — n_r (\ omega)} \ right] \ frac {{\ omega l}} {{2c}}.$

(3)

Вращение поляризации на единицу длины, также известное как удельная мощность вращения, составляет δ ( ω ) = Δ ϕ ( ω ) / l .

Намагниченную плазму можно рассматривать как анизотропный диэлектрик. При записи фонового магнитного поля \ ({\ mathbf {B}} _ 0 = B_0 \ widehat {\ mathbf {z}} \) и в предположении, что плазма холодная и бесстолкновительная, компоненты тензора восприимчивости в системе покоя плазмы равны ⁴²

$$ \ bar \ chi _ \ bot (\ omega) = \ mathop {\ sum} \ limits_ \ alpha {\ frac {{\ omega _ {{\ mathrm {p}} \ alpha} ^ 2}} {{\ omega _ {{\ mathrm {c}} \ alpha} ^ 2 — \ omega ^ 2}}} $$

(4)

$$ \ bar \ chi _ \ times (\ omega) = \ mathop {\ sum} \ limits_ \ alpha {\ varepsilon _ \ alpha} \ frac {{\ omega _ {{\ mathrm {c}} \ alpha }}} {\ omega} \ frac {{\ omega _ {{\ mathrm {p}} \ alpha} ^ 2}} {{\ omega ^ 2 — \ omega _ {{\ mathrm {c}} \ alpha} ^ 2}} $$

(5)

$$ \ bar \ chi _ \ parallel (\ omega) = — \ mathop {\ sum} \ limits_ \ alpha {\ frac {{\ omega _ {{\ mathrm {p}} \ alpha} ^ 2}} {{\ omega ^ 2}}}, $$

(6)

где ω _{c α} = | q _α | B ₀ / м _α и ω _{p α} = [ n _α e ² / ( ε ₀ )] ^1/2 — циклотронная частота и плазменная частота частиц α , соответственно, и ε _α = q _α / | q _α |.

Обычно параметры плазмы на экране Фарадея между пульсаром и наблюдателем таковы, что \ (\ omega _ {{\ mathrm {c}} \ alpha} \ ll \ omega \) и \ (\ omega _ {{ \ mathrm {p}} \ alpha} \ ll \ omega \) для волны ГГц измерений радиотелескопа (см. Таблицу 1). В этом пределе \ (1 \ gg | \ bar \ chi _ \ bot | \ gg | \ bar \ chi _ \ times | \), \ (\ bar \ chi _ \ bot <0 \) и \ (\ bar \ chi _ \ times <0 \), так что \ (n _ {\ mathrm {l}} (\ omega) \ ge n _ {\ mathrm {r}} (\ omega) \), когда \ (B_0> 0 \) и из уравнения.3}}, $$

(7)

, что дает классическое масштабирование Δ ϕ ∝ λ ² .

Параллельное распространение во вращающихся гиротропных средах

Давайте теперь предположим, что среда, определяемая уравнением. (2) вращается с угловой скоростью \ ({\ mathbf {\ Omega}} = {\ mathrm {\ Omega}} \ widehat {\ mathbf {z}} \), и что диэлектрические свойства в системе покоя среды равны не изменяется вращением, т.е. \ ({\ mathbf {\ chi}} \ prime = \ overline {\ mathbf {\ chi}} \).Здесь p ‘относится к переменной p лабораторной рамы в системе покоя гиротропной среды. Во вращающейся рамке определяющие отношения записывают

$$ {\ mathbf {B}} \ prime = \ mu _0 {\ mathbf {H}} \ prime $$

(8)

$$ {\ mathbf {D}} \ prime = \ varepsilon _0 \ left [{{\ mathbf {I}} + \ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime)} \ right] { \ mathbf {E}} \ prime. $$

(9)

Используя преобразование Лоренца из диэлектрической системы покоя, вращающееся со скоростью мгновенной скоростью v = T (-со у , Ом х , 0) в лабораторную системе координат (см.,2}} \ times {\ mathbf {H}}} \ right). $$

(11)

Второй член в уравнениях. (10) и (11) в первом порядке по v / c представляют эффект вращения. Этот набор определяющих соотношений, Ур. (10) и (11) дополняется уравнениями Максвелла

$$ \ nabla \ cdot {\ mathbf {B}} = 0 $$

(12)

$$ \ nabla \ cdot {\ mathbf {D}} = 0 $$

(13)

$$ \ nabla \ times {\ mathbf {E}} = — \ frac {{\ partial {\ mathbf {B}}}} {{\ partial t}} $$

(14)

$$ \ nabla \ times {\ mathbf {H}} = \ frac {{\ partial {\ mathbf {D}}}} {{\ partial t}}.$

(15)

Используя уравнение. (15) в ротор уравнения. (10), и включение уравнения. (11) получается

$$ \ begin {array} {* {20} {l}} {c {\ bf {\ nabla}} \ times {\ mathbf {B}}} \ hfill & = \ hfill & {\ frac {1} {c} \ frac {\ partial} {{\ partial t}} \ left [{({\ mathbf {I}} + \ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime)) \ cdot {\ mathbf {E}}} \ right] + \ frac {\ partial} {{\ partial t}} \ left [{\ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime) \ cdot \ left ({{\ mathbf {\ beta}} \ times \ mu _0 {\ mathbf {H}}} \ right)} \ right]} \ hfill \\ {} \ hfill & {} \ hfill & { — {\ bf {\ nabla}} \ times \ left ({{\ mathbf {\ beta}} \ times \ bar \ chi (\ omega \ prime) \ cdot {\ mathbf {E}}} \ right),} \ hfill \ end {array} $$

(16)

с β = v / c .В первом порядке в β , B можно заменить на μ ₀ H во втором слагаемом справа. Следуя Player ³⁰ , мы рассмотрим частный случай распространения волны вдоль оси вращения, то есть \ ({\ mathbf {k}} = k \, \ widehat {\ mathbf {z}} \). Уравнения (12) и (13) требуют соответственно, чтобы B и D были поперечными. Из уравнений (10) и (11) следует, что H и E имеют продольные амплитуды порядка β .Таким образом, до первого порядка в β оператор ▽ может быть заменен на \ (\ widehat {\ mathbf {z}} \ partial / \ partial z \), когда он работает с полевыми величинами ³⁰ . При этих предположениях и после некоторой алгебры последний член в формуле. (16) можно переписать

$$ {\ bf {\ nabla}} \ times \ left [{{\ mathbf {\ beta}} \ times \ bar \ chi (\ omega \ prime) \ cdot {\ mathbf { E}}} \ right] = {\ mathrm {Q}} \ left [{\ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime) \ cdot {\ mathbf {E}}} \ right] $$

(17)

, где мы определили оператор

$$ {\ mathrm {Q}} = \ frac {{\ mathrm {\ Omega}}} {{c ^ 2}} \ left [{{\ mathrm {Q}} _1 \ cdot {\ bf {\ nabla}} \ times + {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {2}} \ cdot + \ widehat {\ mathbf {e}} _ {\ mathbf {z}} \ times} \ right] $$

(18)

с

$$ {\ mathrm {Q}} _ 1 = \ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} 0 \ hfill & 0 \ hfill & x \ hfill \\ 0 \ hfill & 0 \ hfill & y \ hfill \\ {- x} \ hfill & {- y} \ hfill & 0 \ hfill \ end {array}} \ right) \ quad {\ mathrm {and}} \ quad {\ mathrm {Q}} _ 2 = \ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} 0 \ hfill & 0 \ hfill & {- y} \ hfill \\ 0 \ hfill & 0 \ hfill & x \ hfill \\ y \ hfill & {- x} \ hfill & 0 \ hfill \ end {array}} \ right) \ frac {\ partial} {{\ partial z}}.$

(19)

Дальнейший вывод показывает, что произведение двух последних членов оператора Q в уравнении. (18) с \ (\ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime) \ cdot {\ mathbf {E}} \) зависит только от ∂ E _z / ∂ z , что пренебрежимо мала до первого порядка по β в результате формул. (13) и (11). Используя векторную идентичность, уравнение. (42) и отмечая, что \ ([\ overline {\ mathbf {\ chi}} (\ omega \ prime) \ cdot {\ bf {\ nabla}}] \ times {\ mathbf {E}} = \ overline { \ mathbf {\ chi}} _ \ parallel {\ bf {\ nabla}} \ times {\ mathbf {E}} \), Ур.\ dagger = \ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} {\ bar \ chi _ \ bot} \ hfill & {- i \ bar \ chi _ \ times} \ hfill & 0 \ hfill \\ {i \ bar \ chi _ \ times} \ hfill & {\ bar \ chi _ \ bot} \ hfill & 0 \ hfill \\ 0 \ hfill & 0 \ hfill & {2 \ bar \ chi _ \ bot — \ bar \ chi _ \ parallel} \ hfill \ end {array}} \ right). $$

(21)

Используя уравнение. 2} \ end {array}} \ right) \ left ({\ begin {array} {* {20} {l} } {B_x} \ hfill \\ {B_y} \ hfill \ end {array}} \ right) = \ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} 0 \ hfill \\ 0 \ hfill \ конец {array}} \ right) $$

(25)

с

$$ \ chi _ \ bot = \ bar \ chi _ \ bot — \ frac {{\ mathrm {\ Omega}}} {\ omega} \ bar \ chi _ \ times $$

(26)

$$ \ chi _ \ times = \ bar \ chi _ \ times — \ frac {{\ mathrm {\ Omega}}} {\ omega} \ left ({\ bar \ chi _ \ parallel + \ bar \ chi _ \ bot} \ right).$

(27)

При выводе уравнения. (25), члены в ∂ β / ∂ t и ∂ ² β / ∂ t ² не учитывались, поскольку они имеют порядок соответственно β ² и β ³ .

Механический вклад во вращение поляризации

Из уравнения. (25), мы видим, что волновые индексы RCP ( B _y = i B _x ) и LCP ( B _y = −i B _x ) волны изменяются вращением и теперь записывают

$$ \ begin {array} {* {20} {l}} {n _ {\ mathrm {r}} ^ 2 (\ omega)} \ hfill & = \ hfill & {1 + \ chi _ \ bot (\ omega \ prime) + \ chi _ \ times (\ omega \ prime)} \ hfill \\ {} \ hfill & = \ hfill & {1 + \ bar \ chi _ \ bot (\ omega \ prime) + \ bar \ chi _ \ times (\ omega \ prime)} \ hfill \\ {} \ hfill & {} \ hfill & {- \ frac {{\ mathrm {\ Omega }}} {\ omega} \ left [{\ bar \ chi _ \ times (\ omega \ prime) + \ bar \ chi _ \ parallel (\ omega \ prime) + \ bar \ chi _ \ bot (\ omega \ prime)} \ right],} \ hfill \ end {array} $$

(28)

и

$$ \ begin {array} {* {20} {l}} {n _ {\ mathrm {l}} ^ 2 (\ omega)} \ hfill & = \ hfill & {1 + \ chi _ \ bot (\ omega \ prime) — \ chi _ \ times (\ omega \ prime)} \ hfill \\ {} \ hfill & = \ hfill & {1 + \ bar \ chi _ \ bot (\ omega \ prime) — \ bar \ chi _ \ times (\ omega \ prime)} \ hfill \\ {} \ hfill & {} \ hfill & {- \ frac {{\ mathrm {\ Omega}}} {\ omega} \ left [ {\ bar \ chi _ \ times (\ omega \ prime) — \ bar \ chi _ \ parallel (\ omega \ prime) — \ bar \ chi _ \ bot (\ omega \ prime)} \ right].} \ hfill \ end {array} $$

(29)

Из-за доплеровского сдвига ω ′ = ω — Ω для RCP и ω ′ = ω + Ω для LCP.

Так же, как вращение поляризации в неподвижной гиротропной среде возникло из \ (\ bar \ chi _ \ times \ ne 0 \), Eqs. (28) и (29) показывают, что вращение поляризации во вращающейся гиротропной среде происходит от х _х ≠ 0. Однако уравнение. (27) указывает, что вращение поляризации теперь может происходить либо из-за анизотропии среды \ (\ left ({\ bar \ chi _ \ times \ ne 0} \ right) \), либо из-за механического вращения (Ω ≠ 0), либо сочетание двух эффектов.

В пределе изотропного диэлектрика \ (\ bar \ chi _ \ bot = \ bar \ chi _ \ parallel = \ varepsilon _r — 1 \) с ε _r относительной диэлектрической проницаемостью и \ (\ бар \ чи _ \ раз = 0 \). Следовательно, вращение поляризации является результатом только механического вращения. Предполагая медленное вращение (Ω ≪ ω ), уравнения. (28) и (29) перепишем

$$ n _ {{\ mathrm {l}} / {\ mathrm {r}}} (\ omega) \ sim \ sqrt {\ varepsilon _ {\ mathrm {r}} ( \ omega \ prime)} \ pm \ left [{\ sqrt {\ varepsilon _ {\ mathrm {r}} (\ omega \ prime)} — \ frac {1} {{\ sqrt {\ varepsilon _ {\ mathrm { r}} (\ omega \ prime)}}}} \ right] \ frac {{\ mathrm {\ Omega}}} {\ omega}.{- 1}} \ right) \ frac {{{\ mathrm {\ Omega}} l}} {c} $$

(31)

, сначала полученный Player ³⁰ , а затем обобщенный Götte ⁴⁴ для учета волнового оптического углового момента. Здесь n _g = n + ωdn / dω — индекс группы, а n ² = ε _r .

Механическое оптическое вращение в упрощенной магнитосфере

Для симметричной и холодной e – p плазмы n = n _e = n _p , ε _e = — ε _p = 1 и м = м _p = м _e .Недиагональный член тензора восприимчивости в уравнении (\ bar \ chi _ \ times \) (5), следовательно, также сокращается. Электроны и позитроны симметрично взаимодействуют с волнами RCP и LCP соответственно, и вращение поляризации не обнаруживается в отсутствие вращения плазмы (нет вращения Фарадея). Вращение поляризации в этом случае является чисто механическим эффектом, как в случае изотропного диэлектрика ³⁰ .

Для параметров плазмы, типичных для обычных (т. Е. Медленных или неперерабатываемых) магнитосфер пульсаров, и радиоволн в ГГц, обычно используемых радиотелескопами, порядок ω _c ≫ ω _p , ω ≫ Ω выполняется.{- 2/3} \). Тогда частота отсечки будет больше для быстро вращающихся пульсаров с большим магнитным полем. Для Ω> 0, n _r ( ω ) ≥ n _l ( ω ) выше ω _lc , и уравнение. (3) показывает, что Δ ϕ ^M <0. Наоборот, Δ ϕ ^M > 0 для Ω <0. Следовательно, в зависимости от направления вращения пульсара MOR во вращающейся e – p магнитосфере может добавлять чтобы или вычесть из вращения поляризации, связанного с магнитооптическим эффектом в экране Фарадея низкой плотности между пульсаром и наблюдателем.3}}. $$

(33)

Из уравнения. (3), вращение поляризации Δ ϕ , следовательно, пропорционально ω ⁻² , подобно вращению Фарадея в стационарной намагниченной плазме для частот волн, намного превышающих плазменную частоту ω _pe .

Интересно, что возле границы отсечки наблюдается другое поведение. Тейлор раскладывает индексы левой и правой волн до наименьшего порядка по ν = ω — ω _lc ,

$$ n _ {\ mathrm {l}} (\ omega) — n_ { \ mathrm {r}} (\ omega) = — \ sqrt 2 + \ sqrt {3 \ frac {\ nu} {{\ omega _ {{\ mathrm {lc}}}}}} + {\ cal {O} } \ left ({\ frac {\ nu} {{\ omega _ {{\ mathrm {lc}}}}}} \ right).$

(34)

В этой полосе частот вращение поляризации Δ ϕ , следовательно, масштабируется как \ (\ omega \ sqrt {\ omega — \ omega _ {{\ mathrm {lc}}}} \).

Интегрированный MOR через неоднородную магнитосферу

Магнитное поле B _p и плотность плазмы n обычно уменьшаются в магнитосфере как ( r _⊙ / r )

3

с ³ с 90 r _⊙ = 10 км канонический радиус нейтронной звезды.В результате частота отсечки ω _lc = (2 ω _c Ом) ^1/3 ∝ r _⊙ / r и оба режима RCP и LCP распространяются, если частота волны больше частоты отсечки на высоте излучения h _em . В рамках нашего упрощенного предположения о выровненном ротаторе \ (\ left ({{\ mathbf {\ Omega}} / {\ mathrm {\ Omega}} = {\ mathbf {B}} _ {\ mathrm {p}} / B_ { \ mathrm {p}} = {\ mathbf {k}} / k = \ widehat {\ mathbf {z}}} \ right) \), вращение поляризации из-за MOR, вызванного распространением в магнитосфере, записывает

$$ {\ mathrm {\ Delta}} \ phi ^> (\ omega) = \ mathop {\ int} \ limits_ {h _ {{\ mathrm {em}}}} ^ \ infty {\ frac {{{\ mathrm {\ Дельта}} n (z, \ omega) \ omega}} {{2c}}} dz.$

(35)

Обычно считается, что радиоволны излучаются на расстоянии от нескольких до десятков звездных радиусов над поверхностью нейтронной звезды ^45,46 , а сопоставимые или более низкие высоты излучения наблюдались в миллисекундных пульсарах ⁴⁷ . На этих радиусах выполняется условие ω _c ≫ ω ≫ ω _lc для ГГц-волн в магнитосфере нормальных пульсаров (см. Параметры поверхности в таблице 1).Таким образом, разность волновых чисел Δ n между режимами LCP и RCP дается в уравнении. (33). С другой стороны, возможная частотная зависимость h _em остается открытым вопросом. В то время как ряд исследований предполагает преобразование радиуса в частоту ⁴⁸ с h _em ∝ f ^−2/3 , наблюдения показывают, что как низкочастотное, так и высокочастотное излучение (от 10 с МГц до 10 ГГц) возникают в пределах 11 r _⊙ в некоторых пульсарах ⁴⁹ .2}}. $$

(37)

Для нормальных параметров пульсаров, приведенных в таблице 1, это дает RM ^MOR ~ −133 ( r _⊙ / h _em ) ² рад м ⁻² . Уравнение (36) подтверждает, что для ω ≫ ω _lc влияние MOR через вращающуюся магнитосферу на PA неотличимо от эффекта, возникающего при распространении в невращающейся плазме ISM, где ω ≫ ω _c , ω _p .Кроме того, поскольку Δ n ∝ 1/ r ³ , MOR в основном способствует вращению поляризации в узком слое над высотой излучения. Количественно уравнение. (37) указывает, что 75% вращения механической поляризации происходит между 1 и 2 h _em . Принимая исходную высоту излучения 10 и 50 r _⊙ выходов | RM ^MOR | 1,33 и 5 × 10 ⁻² рад м ⁻² соответственно. Поскольку из классического масштабирования \ (n ^ \ odot \ propto B _ {\ mathrm {p}} ^ \ odot P ^ {- 1} \), \ ({\ mathrm {RM}} ^ {{\ mathrm {MOR }}} \ propto B _ {\ mathrm {p}} ^ \ odot P ^ {- 2} \), эффект механического вращения поляризации будет больше для быстро вращающихся пульсаров с сильным магнитным полем.

Для частот волн, близких к частоте отсечки на высоте излучения, масштабирование MOR, отличное от λ ² , преобразуется в частотно-зависимый RM. Однако, поскольку ω _lc ∝ 1/ r , ω — ω _lc увеличивается вдоль траектории волны, и область, вносящая вклад в масштабирование не λ ² , таким образом, ограничена. В результате PA отклоняется от идеального масштабирования λ ² , но не следует локальному отклонению \ (\ omega \ sqrt {\ omega — \ omega _ {lc}} \), данному в уравнении.(34). Тем не менее, более быстрое, чем — λ ² уменьшение PA (или положительное d RM / dω ) остается для Ω> 0. И наоборот, более быстрое, чем λ ² увеличение PA (отрицательное d RM / dω ) остается при Ω <0. Эта ненулевая производная RM в принципе может использоваться для определения направления вращения данного пульсара.

Моделирование эффектов вращения на кривых PA и RM

При нашем предположении об адиабатической эволюции кривые PA и RM могут быть получены путем численного интегрирования уравнения. {\ mathrm {M}}} (\ omega) dz}} \ le \ iota.$

(38)

Поскольку Δ n ∝ r ⁻³ выше частоты отсечки, эта процедура обеспечивает сходимость к Δ ϕ > ( ω ).

Результаты, полученные для канонических нормальных параметров пульсара, приведенных в таблице 1, h _em = 10 r _⊙ и ι = 10 ⁻⁵ , показаны на рис. — и высокочастотные сигнатуры вращения на ПА и РМ.

Эффекты уточнения модели магнитосферы

Хотя использовавшаяся до сих пор симметричная модель e – p-плазмы удобно подчеркивает роль механического вращения, она не учитывает две особенности, которые типичны для магнитосферы пульсара.

Во-первых, обычно предполагается, что магнитосферы имеют ненулевой пространственный заряд, так что n _e ≠ n _p . Асимметрия плотности приводит к ненулевой недиагональной восприимчивости \ (\ bar \ chi _ \ times \).Это усложняет вращение поляризации, поскольку теперь в магнитосфере происходят как фарадеевское вращение, так и СОХ. Если плотность заряда равна значению Голдрайха – Джулиана N _GJ ⁵⁰ , соотношение η (1-2 f ) = 1 выполняется с f = n _p / ( n _e + n _p ) фракция позитронов и η = ( n _e + n _p ) / N _GJ ≥ 1.Коэффициент кратности η обычно считается большим (10 ² –10 ⁵ ), так что f близко к 0,5. Чтобы проиллюстрировать влияние асимметрии плотности, мы выбираем n _p = n и n _e = n (1- f ) / f с f = 0,49. Это соответствует объемному заряду, большему, чем значение Голдрайха – Джулиана для параметров пульсара, приведенных в таблице 1 и использованных в симметричной модели, для которой η = 285, так что f ∼ 0.498. Тем не менее, как показано на рис. 4, мы видим, что все еще существует отсечка для волны LCP (здесь Ω> 0) и что отклонение вращения поляризации вблизи отсечки от λ ² масштабирование сохраняется. Наблюдаемое повышение частоты отсечки связано с увеличением ω _pe .

Рис. 4

Зависимость механического оптического вращения от модели магнитосферы. На панели ( a ) показано вращение поляризации на единицу длины δ = Δ ϕ / l (сплошным синим цветом), полученное для различных моделей e – p магнитосферы, а на панели ( b ) показано поведение вблизи отключение.В то время как QED-поправки (отмечены оранжевым пунктиром) и асимметрия плотности e – p (желто-пунктирные) действительно влияют на вращение поляризации вблизи границы отсечки, было обнаружено, что все три случая отклоняются от масштабирования ω ⁻² (пунктирно-бирюзовый ) рядом с отсечкой. Симметричный случай — это базовая линия, вычисленная для B ₀ = 10 ⁸ T, n = 7 × 10 ²⁰ м ⁻³ и P = 0,5 с. Несимметричный вычисляется для n _p = n и n _e = n (1 — f ) / f с f = 0.2} \) сдвинутая масса основного состояния заряженной частицы. По сравнению с классической моделью компоненты тензора восприимчивости теперь зависят от волнового вектора k , но можно найти неявные выражения для показателей преломления волн n _r и n _l . Численное решение для наших параметров пульсара по умолчанию показано на рис. 4. Этот результат показывает, что отклонение от масштабирования λ ² вблизи частоты отсечки сохраняется даже при учете эффектов QED.

Векторное тождество

Для функции f : IR ³ → IR ³ и постоянная матрица M с элементами m _ij , 1 ≤ i ≤ 3, отношение

$$ {\ bf {\ nabla}} \ times ({\ mathrm {M}} \, {\ mathbf {f}}) = {\ mathrm {N}} \ cdot ({\ bf {\ nabla}} \ раз {\ mathbf {f}}) — ({\ mathrm {M}} \ cdot {\ bf {\ nabla}}) \ times {\ mathbf {f}}, $$

(42)

трюма с

\ ({\ begin {array} {* {20} {l}} {N} \ hfill & = \ hfill & {\ left ({\ begin {array} {* {20} {l}} {m_ {22 } + m_ {33}} \ hfill & {- m_ {21}} \ hfill & {- m_ {31}} \ hfill \\ {- m_ {12}} \ hfill & {m_ {11} + m_ {33 }} \ hfill & {- m_ {32}} \ hfill \\ {- m_ {13}} \ hfill & {- m_ {23}} \ hfill & {m_ {11} + m_ {22}} \ hfill \ end {array}} \ right)} \ hfill \\ {} \ hfill & = \ hfill & {tr ({\ mathrm {M}}) {\ mathrm {I}} — {\ mathrm {M}} ^ { \ mathrm {T}}.

No related posts.