Номер 3, страница 119 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 32. Рычаг. Темы докладов - номер 3, страница 119.

Условие.

Решение.

Простые механизмы — это устройства, позволяющие получить выигрыш в силе, в расстоянии или изменить направление действия силы. В живой природе они встречаются повсеместно и являются результатом миллионов лет эволюции, которая оптимизировала движения и различные действия живых организмов.

Рычаги

Рычаги являются самым распространенным типом простых механизмов в животном мире. Опорно-двигательный аппарат позвоночных и многих беспозвоночных представляет собой сложную систему рычагов, где кости или твердые части экзоскелета выступают в роли плеч рычага, суставы — в роли точек опоры (оси вращения), а мышцы, сокращаясь, создают движущую силу.
Примеры:
- Конечности животных: при сгибании руки в локте локтевой сустав является точкой опоры, бицепс создает силу, а предплечье с кистью (и возможным грузом) — это плечо, к которому приложена нагрузка. Аналогично работают ноги при ходьбе, крылья при полете, плавники при плавании.
- Челюсти: челюстной сустав служит точкой опоры, жевательные мышцы создают силу, а пережевываемая пища оказывает сопротивление. Строение челюстей (соотношение плеч) у хищников и травоядных оптимизировано для разных задач: для силы укуса или для скорости движения.
- Движение головы: череп, опирающийся на первый шейный позвонок (атлант), образует рычаг.

Ответ: Рычаги в живой природе — это в основном костно-суставные системы, которые позволяют животным эффективно двигаться, перемещать объекты и добывать пищу, обеспечивая выигрыш в силе или скорости.

Клин и наклонная плоскость

Клин — это механизм, используемый для разделения или разрезания. В природе он представлен различными заостренными частями тела.
Примеры:
- Зубы, когти, клювы, рога: резцы и клыки животных действуют как клинья, разрезая пищу. Когти и копыта позволяют цепляться за поверхность или рыть землю. Клюв дятла — идеальный клин для долбления древесины, а клюв хищной птицы — для разрывания плоти.
- Корни растений: растущий кончик корня действует как клин, раздвигая частицы почвы и даже разрушая камни и асфальт.
- Жало насекомых: также имеет клиновидную форму для легкого прокалывания покровов жертвы.
Наклонная плоскость, как правило, проявляется в способах передвижения. Например, животные, взбирающиеся по склону, используют принцип наклонной плоскости для преодоления высоты с меньшим усилием, чем при вертикальном подъеме.

Ответ: Клин в природе используется в виде зубов, когтей, клювов и корней для разрезания, прокалывания и разделения объектов. Наклонная плоскость реализуется в поведении живых организмов, например, при подъеме по склону.

Блок

Блок — это механизм, который изменяет направление действия силы. В анатомии такие структуры, где сухожилие перекидывается через костный выступ, называют «анатомическими блоками».
Примеры:
- Коленная чашечка (надколенник): через нее проходит сухожилие четырехглавой мышцы бедра. Коленная чашечка действует как блок, изменяя направление тяги мышцы и увеличивая ее эффективность при разгибании голени.
- Верхняя косая мышца глаза: ее сухожилие проходит через хрящевую петлю (блок), что позволяет ей поворачивать глазное яблоко в нужном направлении, несмотря на расположение самой мышцы.
- Сухожилия в кистях и стопах: они проходят через специальные костные или связочные каналы, которые направляют их движение, работая как система блоков.

Ответ: Блоки в организмах представлены костными выступами и хрящевыми петлями, через которые перекидываются сухожилия, что позволяет изменять направление мышечной тяги и повышать эффективность движений.

Винт и колесо с осью

Свободно вращающиеся колеса и винты в макромире практически не встречаются из-за биологической сложности реализации непрерывного вращения с одновременным подводом питательных веществ и нервных сигналов. Однако они существуют на микроуровне и в виде специальных приспособлений у растений.
Примеры:
- Бактериальный жгутик: это уникальный пример настоящего колеса и винта в природе. Основание жгутика представляет собой молекулярный мотор (колесо с осью), который может вращаться на 360°, а сам жгутик имеет винтовую форму. Вращаясь, он толкает бактерию вперед, подобно гребному винту.
- Семена некоторых растений: семена аистника (Erodium) или ковыля имеют спиральный «хвостик». При изменении влажности воздуха этот хвостик скручивается или раскручивается, буквально «ввинчивая» семя в почву.

Ответ: Винт и колесо в живой природе реализованы в основном на микроуровне, как вращательный механизм жгутика бактерий, или в виде приспособлений для распространения, как у семян некоторых растений.