Стереометрия в природе и жизни человека Цель

Стереометрия в природе и жизни человека

Цель работы • С помощью стереометрии показать, насколько природа и конструкции, созданные человеком, разнообразны по формам, строению, а вследствие этого, и качеству, повысить интерес зрителей к изучению этого важного для нас предмета. • Аэродинамические прототипы, конус, оболочки и спираль одни из основных проявлений стереометрии в природе и жизни человека. Подробнее рассмотрим их.

Общее понятие • Стереометрия – раздел геометрии, в котором изучаются свойства фигур в пространстве. • Слово «стерео¬метрия» происходит от греческих слов «стереос» объёмный, пространственный и «метрео» измерять.

Фигуры в пространстве • Шар - • Цилиндр - • Многогранник -

Аэродинамические прототипы Первым, кто начал изучать механику полета живых моделей с бионических позиций, был великий Леонардо да Винчи. (Бионика - раздел кибернетики, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности организмов в целях постановки и решения новых инженерных задач). В дальнейшем глубокий анализ общих принципов функционирования живых организмов и машин дал наш замечательный ученый Н. Е. Жуковский.

Аэродинамические прототипы По скорости, высоте и продолжительности полета птицы не имеют • равных себе в животном мире. Скорость полета некоторых куликов достигает 80 -90 км/час. • Иглохвостых стрижей - 170 км/час.

Аэродинамические прототипы • На высоту более 8 км поднимаются гуси и галки. • Бекасы, например, мигрируя из Японии в Восточную Австралию, пролетают без посадки почти 5 тыс. км!

Аэродинамические прототипы • Ученые установили, что летательный механизм, например, аиста, почти в 10 раз экономичнее, чем у самых совершенных самолетов.

Аэродинамические прототипы Машущий полет отличается и большей безопасностью и маневренностью: • Стрижи на скорости 170 км/час вихрем проносятся у самой поверхности земли. • Со скоростью 360 км/час пикирует с высоты сокол сапсан и почти у самой земли, не поймав добычу, без взмаха крыльями устремляется в небо.

Аэродинамические прототипы Высокой маневренностью отличается полет • Альбатросов • Ласточек • Колибри

Аэродинамические прототипы Конструкторы многих стран заняты сейчас изучением механики полета птиц, созданием летательных аппаратов с подвижными, машущими крыльями: • махолетов • орнитоптеров

Конус • Опорные элементы организма обладают значительной частью его массы. Одной из опорных форм в природе является конус. • Конус – тело, полученное объединением всех лучей, исходящих из одной точки (вершины конуса) и проходящих через плоскую поверхность.

Конус • Среди конусообразных форм природы встречаются два начала Первое – это начало устойчивости. Оно выражается в форме статичного конуса, или конуса гравитации (конус основанием вниз).

Конус • Второе начало – это начало развития, которое выражается в форме динамического конуса, или конуса роста (конус основанием вверх).

Конус • Чаще в природе проявляется взаимодействие двух конусов. Примером такого взаимодействия являются кроны многих деревьев.

Конус • Архитекторы в своем творчестве нередко используют принцип конуса.

Оболочки

Оболочки Идеальную по прочности форму изобрела природа для тонкой яичной скорлупы. В ней нагрузка из одной точки передается на всю поверхность. Она состоит из семи слоев, каждый из которых несет свою определенную функцию.

Оболочки Принцип конструкции оболочек лег в основу создания легких, большепролетных стальных и железобетонных покрытий различной кривизны, которые нашли широкое применение при строительстве спортивных комплексов, кинотеатров, выставочных павильонов и т. д. Кровля выставочного павильона в Париже, напоминающая лепесток цветка, перекрывает без опор пролет более 200 метров, крыша выставочного павильона в Ереване, купол цирка в Казани, крыша торгового центра в Челябинске, имеющая вид оболочки двоякой кривизны, покрывающей без единой промежуточной опоры площадь более гектара.

Оболочки Оболочки различной формы: а — цилиндрическая оболочка кругового сечения; б — коническая; в — сферическая; г — тороидальная. • Примеры оболочек: а — космический аппарат, представляющий собой сложное сочетание оболочек различной формы; б — сердце человека; в — корпус подводной лодки; г — сооружение в виде купола.

Спираль • Спираль – одна из форм проявления движения, роста и развития жизни. • Первым, кто открыл, что растущее растение описывает спираль, был Чарльз Дарвин. До Чарльза Дарвина свойство спирали изучал и великий греческий математик Архимед.

Спираль Лишь изменяя форму конструкции, придавая ей вид спирали, природа, таким образом, достигает в конструкции дополнительную жесткость и устойчивость в пространстве.

Спираль Одна из разновидности форм спиралевидной основы здания называется турбосомой. Турбосома аэродинамична, любые ветры лишь обтекает ее тело, не раскачивая и не принося ей никакого вреда. Она может быть использована при строительстве высотных домов.

Вывод • Итак, мы выяснили, какую важную роль стереометрия играет в природе и жизни человека. Ведь используя знания о стереометрии, мы можем понять, с какой целью природа создала столь замечательные и разнообразные формы, а так же создавать необычайно экономичные, легкие, но прочные и качественные по своей конструкции сооружения, приборы и так далее. Без стереометрии человек не сможет в реальном пространстве представить себе окружающий мир.