Полый — характеристика формы и внутреннего строения объектов¶

Полый — характеристика объекта, обозначающая наличие внутри него пустого пространства (полости) или полой структуры, то есть отсутствие сплошного заполнения объёма материалом. Понятие противопоставляется понятию «сплошной» и применяется в физике, математике, биологии, технике, архитектуре и повседневной речи. Полыми бывают тела, конструкции, растения, животные, а также абстрактные объекты — например, полые числа и полые графы.

¶Значение слова

В русском языке «полый» — прилагательное, образованное от существительного «полость». Оно описывает объект, внутри которого есть пустота, и используется как в буквальном, так и в переносном смысле. Переносные значения включают характеристику звука («полый голос» — звук с выраженной резонансной составляющей) и оценку человека («полый человек» — пустой, лишенный содержания).

¶Полые тела в физике и технике

¶Полые цилиндр и полый шар

В школьной геометрии полыми называют тела, полученные вычитанием одного тела из другого. Полый цилиндр — это цилиндр, из которого удалён соосный цилиндр меньшего радиуса; его объём вычисляется по формуле V = π(R² − r²)h, где R и r — внешний и внутренний радиусы, h — высота. Полый шар (сферическая оболочка) — тело между двумя концентрическими сферами; его объём V = (4/3)π(R³ − r³). Такие тела встречаются в задачах по статике и сопротивлению материалов, а также при расчёте труб, оболочек и сосудов.

¶Прочность и масса

Полая структура позволяет снизить массу конструкции при сохранении жёсткости. Костные трубчатые кости человека и млекопитающих устроены по этому принципу: компактное вещество образует наружный слой, а полость заполнена костным мозгом. В технике полые элементы применяются в мостах, опорах, корпусах судов и ракетных двигателях. Сталь, алюминий, композиты и бетон используются для изготовления полых конструкций.

¶Полые растения

У многих растений стебли полые — например, у бамбука, полыни, полевого вьюнка, осоки и зонтичных. Полость стебля возникает в результате разрушения центральной ткани (этиолирования) или как нормальный этап развития. Полый стебель снижает расход материала при сохранении устойчивости, а также может участвовать в газообмене. У бамбука полая структура стебля сочетается с высокой прочностью, что делает его конструкционным материалом.

¶Полые животные

Полость тела — ключевой признак многих животных. У кишечнополостных (Cnidaria) полость гастроваскулярная, у червей — первичная или вторичная полость тела, у членистоногих и хордовых — вторичная полость тела, выстланная мезодермой. Полость тела у позвоночных включает грудную, брюшную и тазовую полости, разделённые диафрагмой и перегородками. Полые структуры также характерны для костей, рогов и панциря черепахи.

¶Полые числа и полые графы

В теории чисел полыми называют числа, которые можно представить в виде суммы двух или более последовательных натуральных чисел. Например, 15 = 7 + 8 = 4 + 5 + 6 = 1 + 2 + 3 + 4 + 5. К полым числам относятся все числа, кроме степеней двойки и чисел вида 2ⁿ(2ⁿ⁺¹ − 1) — чисел Мерсенна. Полые числа изучаются в комбинаторике и теории чисел.

В теории графов полым называют граф, не содержащий подграфа, изоморфного заданному запрещённому графу. Полые графы образуют важный класс в теории графов и связаны с задачами о раскраске и покрытии.

¶Полые объекты в архитектуре и искусстве

Полые конструкции широко используются в архитектуре: колонны, стены, своды и купола часто имеют полую структуру. Полые кирпичи и блоки применяются для теплоизоляции. В скульптуре полые формы используются для облегчения конструкции и создания акустических эффектов. Полые стены и перегородки — стандартный элемент современного домостроения.

¶Переносные значения

В музыке и ораторском искусстве «полый голос» — голос с выраженным резонансом, характерным для басов и баритонов. В разговорной речи «полый» означает пустой, бессодержательный: «полые слова», «полые обещания». В философии и социологии термин используется для описания форм без содержания.

¶См. также

• Полость тела
• Полый цилиндр
• Бамбук
• Кишечнополостные
• Полое число

¶Источники

• Большая русская энциклопедия
• Словарь русского языка С. И. Ожегова
• Математическая энциклопедия
• Ботанический словарь-справочник
• Анатомия человека: учебное пособие