Простые механизмы в строение растения

4 из 19

Законы физики используются не только в работе приборов и машин, но и распространяются на явления живой природы.

Однако в живой природе многие из этих законов не проявляются в открытом виде, поэтому подметить их может только опытный глаз наблюдателя.

5 из 19

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами.

• у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев,
• У кошек рычагами являются подвижные когти;
• у многих рыб – шипы спинного плавника;
• у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета;
• у двустворчатых моллюсков – створки раковины.

Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.

6 из 19

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами, например, у человека – кости конечностей, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев.

А — точка опоры. Б — точка приложения силы. В — точка сопротивления.

7 из 19

Плечо ( d _F ) приложения мышечной силы ( F ), чем плечо сопротивления ( d _Fтяж ), где приложена противодействующая сила тяжести ( F _тяж ).

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, пальцы. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.

Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа (см. слайд 16 презентации в приложении) . Здесь ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа и первого позвонка. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головыR, позади – сила F тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.

Другой пример работы рычага — действие свода стопы при подъеме на полупальцы. Опорой О рычага, через которую проходит ось вращения, служат головки плюсневых костей. Преодолеваемая сила R – вес всего тела – приложена к таранной кости. Действующая мышечная сила F, осуществляющая подъем тела, передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.

Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых раскрывающихся плодах.

8 из 19

Главные кости и мышцы руки человека показаны на рисунке. Кисть посредством лучезапястного сустава крепится к лучевой кости, которая, в свою очередь, прикрепляется к локтевой кости посредством локтевого сустава. При помощи плечевого сустава рука крепится к лопатке.

Основными рабочими мышцами руки, отвечающими за перемещение предплечья, являются бицепс (двуглавая мышца) и трицепс (трехглавая мышца). Как все мышцы, они не могут создавать толкающих усилий — они могут только тянуть. Когда человек поднимает одной рукой предмет, бицепс сокращается, а трицепс удлиняется. Когда человек опускает предмет, происходит противоположное, в чем нетрудно убедиться на опыте.

9 из 19

Ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа и первого позвонка.

Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы R ,

позади – сила тяги мышц F и связок, прикрепленных к затылочной кости.

Источник

Простые механизмы в живой природе

Урок физики по теме «Рычаги в природе и технике»

Простые механизмы в живой природе

В скелете животных и человека все кости, имеющие некото­рую свободу движения, являются рычагами, например, у чело­века — кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опо­ры — первый позвонок), фаланги пальцев. У кошек рычагами яв­ляются подвижные когти; у многих рыб — шипы спинного плав­ника; у членистоногих — большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков — створки раковины.

Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выиг­рыш в скорости при проигрыше в силе. Это важно для приспосабливаемости и выживания.

Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых. Крылья некоторых насекомых начинают вибрировать согласно электрическим сигналам, которые проводятся нервами. Каждый из этих нервных сигналов проявляется в одном сокращении мышцы, которая в свою очередь двигает крыло. Две группы противоположных мышц, известных как «подниматель» и «опускатель», помогают крыльям подниматься и опускаться, натягивая в противоположные стороны. Стрекозы могут достигать в полете скорости до 40 км в час.

Соотношение длины плеч рычажного элемента скелета нахо­дится в тесной зависимости от выполняемых данным органом жизненных функций. Например, длинные ноги борзой и оленя определяют их способность к быстрому бегу; короткие лапы кро­та рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости; длинные челюсти борзой позволяют быстро схватить добычу на бегу, а короткие челюсти бульдога смыкаются медленно, но сильно держат (жевательная мышца прикреплена очень близко к клыкам, и сила мышц передается на клыки почти без ослаб­ления).

В растениях рычажные элементы встречаются реже, что объясняется малой по­движностью растительного организма. Типичный ры­чаг — ствол дерева и состав­ляющий его продолжение главный корень. Глубоко уходящий в землю корень сосны или дуба оказывает огромное сопротивление опрокидыванию (велико плечо сопротивления), поэтому сосны и дубы почти никогда не выворачиваются с корнем. Наоборот, ели, имеющие чисто по­верхностную корневую систему, опрокидываются очень легко.

Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых рас­крывающихся плодах.

Рассмотрим строение лугового шалфея (рис. 10). Вытянутая тычинка служит длинным плечом А рычага. На ее конце распо­ложен пыльник. Короткое плечо Б рычага как бы стережет вход в цветок. Когда насекомое (чаще всего шмель) заползает в цветок, оно нажимает на короткое плечо рычага. Длинное плечо при этом пыльником ударяет по спинке шмеля и оставляет на ней пыльцу. Перелетая на другой цветок, насекомое этой пыль­цой опыляет его.

В природе распространены гибкие органы, которые могут в широких пределах менять свою кривизну (позвоночник, хвост, пальцы, тело змей и многих рыб). Их гибкость обусловлена или сочетанием большого числа коротких рычагов с системой тяг, или сочетанием элементов, сравнительно негибких, с промежуточными элементами, легко поддающимися деформации (хобот слона, тело гусеницы и др.). Управление изгибанием во втором случае достигается системой продольных или косо расположенных тяг.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Презентация по физике на тему «Простые механизмы в живой природе» (7 класс)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.669 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в профессиональном образовании

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.669 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ЕГЭ по физике в условиях реализации ФГОС СОО

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.669 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Инновация. Инновационные технологии

Описание презентации по отдельным слайдам:

2 слайд В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами.
У человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, пальцы. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины.

3 слайд Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.

4 слайд Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа. Здесь ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа и первого позвонка. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы R, позади – сила F тяги мышц и связок, прикреплённых к затылочной кости.

5 слайд Другим примером работы рычага является действие свода стопы при подъёме на полупальцы. Опорой О рычага, через которую проходит ось вращения, служат головки плюсневых костей. Преодолеваемая сила R – вес всего тела – приложена к таранной кости. Действующая мышечная сила F, осуществляющая подъём тела, передаётся через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.

6 слайд
Рычажные элементы встречаются в разных частях тела животного и человека – это, например, конечности, челюсти.

7 слайд В растениях рычажные элементы встречаются реже, что объясняется малой подвижностью растительного организма. Типичный рычаг – ствол дерева и корни

8 слайд Вытянутая тычинка служит длинным плечом рычага. На её конце расположен пыльник. Короткое плечо рычага как бы стережет вход в цветок. Когда насекомое ( шмель) заползает в цветок, оно нажимает на короткое плечо рычага. Длинное плечо при этом ударяет по спинке шмеля и оставляет на ней пыльцу.
Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых раскрывающихся плодах.

9 слайд В природе распространены гибкие органы, которые могут менять свою кривизну(позвоночник, хвост).
« Колющие орудия » многих животных и растений – когти, рога, колючки- по форме напоминают клин. Многие из этих клиньев имеют очень гладкие и твердые поверхности, чем и достигается их большая острота.

Краткое описание документа:

Презентация содержит основные сведения о рычагах и простейших рычажных системах. Рычажные системы рассмотрены на примере объектов живой природы, строении костей и суставов. Презентация сопровождается формулами и векторами, наложенными на иллюстрированные рычажные системы. Описана сила рычага, способы её применения и закономерности.

Источник