Презентация по физике Законы механики в растительном и животном мире

ГБОУ НПО РО ПУ № 61 имени Героя Советского Союза Вернигоренко И.Г. Научно-практическая работа«Законы механики в растительном и животном мире» Разработала преподаватель : Лобачева Ф.С. 2015г Животный мир Основные цели: демонстрация практической значимости физических знаний для познания законов живой природы, проявления самых разнообразных физических законов механики Ньютона в растительном и животном мире; решение качественных задач, в которых проявляются законы механики в растительном и животном мире. Познание законов природы как необходимая потребность человека было тем светом, который вывел наших далеких предков из тьмы дикости и варварства на путь цивилизации и прогресса. Наши предки познавали мир через решение практических задач, которые ставила перед ними сама Природа. Сегодня мы вместе с вами, как когда-то наши предки, будем решать самые интересные, самые занимательные задачи, которые позволят увидеть, как проявляются законы механики Ньютона в растительном и животном мире. Решение качественных задач по теме «Законы взаимодействия и движения тел».Задача 1. Лиса, убегая от преследующей её собаки, часто спасается тем, что внезапно делает резкие движения в сторону как раз в те моменты, когда собака готова схватить её зубами. Почему собаке трудно поймать лису? Ответ: Лиса внезапно изменяет направление движения, собака же некоторое время по инерции движется в первоначальном направлении, поэтому не может следовать за лисой. . «Кто не знает,— писал Галилео Галилей,— что лошадь, упав с высоты трех-четырех локтей, ломает себе ноги, тогда как собака при этом не страдает, а кошка остается невредимой, будучи брошена с восьми— десяти локтей, точно так же как сверчок, упавший с верхушки башни, или муравей, упавший на землю хотя бы из лунной сферы». Почему насекомые, падая на землю с большой высоты, остаются невредимыми, а крупные животные гибнут?  Ответ: Масса животного прямо пропорциональна кубу его линейных размеров, а поверхность — квадрату линейных размеров. Следовательно, с уменьшением размеров тела его объем убывает значительно быстрее, чем поверхность. Сопротивление движению в воздухе зависит от поверхности падающего тела. Поэтому мелкие животные испытывают большее сопротивление, чем крупные, так как у них на единицу массы приходится большая поверхность. Кроме того, когда ударяется о препятствие тело небольшого объема, то прекращают движение почти сразу все его части, и во время удара они не давят друг на друга. Когда же падает крупное животное, то нижние части его тела при ударе прекращают свое движение, а верхние еще продолжают двигаться и оказывают на нижние сильное давление. Это и есть то сотрясение, которое гибельно для крупных животных. Ответ: Когда рулевой наклоняется вперед, лодка отталкивается назад. Но гребцы, упираясь веслами в воду, препятствуют этому. При отклонении рулевого назад лодка продвигается вперед — ей ничто не препятствует, так как в это время весла гребцов находятся в воздухе. Задача 4. Прыгательные конечности кузнечика очень длинные (рис. 3). Почему? Ответ: Тело приобретает больший запас энергии, если приложенная к нему сила действует длительное время или на достаточно большом пути, например, разбег перед прыжком, размах перед ударом. Мышцы кузнечика не могут развить больших усилий, поэтому для увеличения дальности прыжка, которое требует значительного накопления энергии, служат длинные конечности кузнечика. Задача 1. На рисунке 6 показан дятел, сидящий на стволе дерева. Вес его разлагается на две составляющие F1 и F2. Составляющая F1 уравновешивается реакцией дерева на хвост птицы. Составляющая F2 стремится опрокинуть птицу. Почему же дятел под действием этой составляю-щей не падает вниз, а без особого труда удерживается на стволе дерева? Ответ: Составляющая сила F2 уравновешивает-ся силой сцепления ног птицы с корой дерева. Задача 2. Какой из изображённых на рисунке 8 медведей находится в более устойчивом положении? Почему? Ответ: В более устойчивом положении находится медведь, стоящий справа, так как его центр тяжести расположен ниже. Задача 3. Почему черепахи, опрокинутые на спину, обычно не могут самостоятельно перевернуться ? Ответ: Перевернутая черепаха представляет собой как бы тяжелый шаровой сегмент, лежащий на выпуклой поверхности. Такой сегмент очень устойчив, и, чтобы перевернуть его, нужно достаточно высоко поднять его центр тяжести (рис. 10). Многие черепахи не могут поднять свой центр тяжести так высоко, чтобы перевернуться, и поэтому погибают лежа вверх ногами. Задача 4. Многие кости животных и человека имеют на концах утолщения. Для чего они нужны? Ответ: При сжатии однородного тела величина деформации во всех его точках будет одинаковой, кроме концов, где тело опирается на другие тела. Задача 5. На сухих лугах нередко встречается красивое растение, называемое луговым шалфеем. Рассмотрите устройство цветка шалфея и найдите в нем рычаг. Какое значение имеет рычаг шалфея для опыления цветка? Ответ: В цветках шалфея вытянутые тычинки служат длинным плечом рычага. На их конце расположен пыльник. Короткое плечо рычага как бы предохраняет вход в цветок. Когда насекомые, преимущественно шмели, заползают в цветок, они нажимают на короткое плечо. В это время длинное плечо рычага пыльником ударяет по спинке насекомого и оставляет на ней пыльцу. Перелетая на другой цветок, насекомые этой пыльцой опыляют его. Задача 1. Каким образом возникает звук при стрекотании сверчка? Ответ: Звук возникает от трения ноги о крыло. На ноге у сверчка зазубрин-ки, на крыле —зацепочки Задача 2. Наблюдая летом за пчелами, можно заметить. что пчелы-сторожа, которые стоят у входа в улей, не обращают внимания на прилетающих рабочих пчел, но очень агрессивно реагируют на трутней, пролетающих рядом, хотя те имеют ту же окраску, форму и размеры тела. Каким образом пчелы-сторожа отличают рабочих пчел от трутней? Ответ: Несмотря на поразительное сходство даже в поведении, маскирующийся трутень выдает себя звуками. Частота колебаний его крыльев выше, поэтому пчелы-сторожа легко отличают пчел-воришек от рабочих даже на значительном расстоянии.. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ЗВУК Задача 3 . Наблюдая за поведением паука, заметили, что он выскакивал из своего укрытия и стремительно направлялся к мухе, попавшей в расставленную им сеть, только тогда, когда там находилась муха средней величины; если же попадала малая муха, то паук часто не обращал на нее внимания. Каким образом паук мог судить о размерах своей жертвы? Ответ: Паук с помощью особых чувствительных органов на лапках воспринимает колебания паутины и по их силе узнает, какого размера муха попалась в его западню. Если муха слишком мала, паук может не обратить на нее внимания. Если же колебания сильны, паук бросается к жертве и разрывает нити, освобождая ее и, тем самым, спасая остаток своей сети. Задача 6. Зрение у летучих мышей, как известно, очень плохое, и ориентируются они лишь благодаря ультразвуковому локатору. С его помощью мыши удивительно точно определяют местоположение даже самых маленьких насекомых и ловят их на лету без промаха. Но иногда бывают и неудачи. И, как правило, с бабочками. Почему ультразвуковой локатор летучей мыши не всегда обнаруживает бабочку? Ответ: Оказалось, что у некоторых бабочек в брюшной полости есть особый орган, который предупреждает их о приближении летучей мыши. Когда мышь с наступлением темноты вылетает на охоту и начинает озвучивать окружающее пространство, эти бабочки мгновенно улавливают звуковые импульсы и, сделав крутой вираж, планируют на землю, чтобы выйти из поля облучения хищников. Задача 1. Для чего белке нужен большой хвост? А лисе? Задача 2. Осенью около трамвайных путей, проходящих вблизи садов и парков, иногда вывешивают плакат: «Осторожно! Листопад». Каков смысл этого предупреждения? Задача 3. Почему утки и гуси ходят, переваливаясь с ноги на ногу? Задача 4. На концах крыльев стрекозы имеются хитиновые утолщения. Какую роль они играют при полете стрекозы?