понедельник, 13 мая 2019 г.

Биомиметика - новая наука

Биомиметика, как наука, сейчас на начальной стадии развития. 
Хотя корнями она уходит в средние века. Леонардо да Винчи обращался к природе в поисках конструкторских решений. Он пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.
Г. Эйфель, выполняя в 1889 году чертеж Эйфелевой башни, также применял метод биомиметики. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе профессора Хермана фон Мейера. 
За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав и при этом не ломается под тяжестью тела.
В наше время у его метода появилось официальное название: биомиметика, заимствование идей у природы и использование их для решения задач, стоящих перед человеком.
В 1960 в Дайтоне (США) был проведен первый симпозиум по биомиметике, что официально закрепило рождение новой науки. 
В России, вместо биомиметики, чаще употребляется термин бионика.
Различают:
  • - биологическую биомиметику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах;
  • - теоретическую биомиметику, которая строит математические модели этих процессов;
  • - техническую биомиметику, применяющую модели теоретической биомиметики для решения инженерных задач.
Биомиметика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.
Основные направления работ по биомиметике охватывают следующие проблемы:
  • - изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробиомиметика);
  • - исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;
  • - изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;
  • - исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.
Импульсом интенсификации новой науки послужило развитие нанотехнологий, которые позволяют копировать миниатюрные конструкции с большей степенью точности. 
Основные преимущества "природных конструкций" как  базы для научных поисков и открытий:
  • -Энергоэффективность. Способность к жизнедеятельности живых организмов при потреблении минимального количества энергии, основана на уникальном метаболизме животных и на обмене энергией между разными формами жизни. Заимствуя у природы инженерные решения, можно существенно повысить энергоэффективность современных технологий.
  • -Дешевизна.
  • -Распространенность в огромном количестве.
  • -Качественность. Например, материал оленьего рога значительно крепче самых лучших образцов керамического композита, которые удается разработать людям;
  • - Адаптивность. Форма биологического объекта обычно создается в результате длительного адаптивного процесса, с учетом многолетнего воздействия как дружественных, так и агрессивных факторов. Процессы роста и развития включают интерактивное регулирование на клеточном уровне. Все это в совокупности обеспечивает невероятную прочность изделия на протяжении всего жизненного цикла. Такая адаптивность в процесс формообразования приводит к созданию уникальной адаптивной структуры, называемой интеллектуальной системой.
  • -Дизайн.

суббота, 15 сентября 2018 г.


ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

Необычная выставка в музее 
В музей нашего небольшого городка прибыла новая выставка! Пожалуй, она не была выставкой в привычном понимании, это был некий музей измерительных приборов и инструментов. Прошло лишь несколько часов после её открытия, а на входе уже образовалась очередь. Весть о том, что у всех посетителей выставки есть замечательная возможность не просто увидеть – потрогать необычные инструменты,  повертеть в руках приборы и даже использовать каждый из них по назначению, никого из детей не оставила равнодушным. Мы с Егором решили, что пропустить такое событие нельзя, и с любопытством шагнули через порог необычного помещения.
Ростомер, встретивший нас у входа, имел непривычную измерительную  шкалу и пояснительную табличку:

    0                          20                          40

«Международное обозначение этой не метрической единицы – «inch или in», графически он отражается двойным штрихом – ″.»


Имея возможность взять в руки небольшую линейку с двумя разными шкалами, мы тотчас принялись делать перевод из одной системы единиц в другую, чтобы проверить правильность шкалы выставочного ростомера. Оказалось, что эта единица измерения размеров и длины не только применялась в России раньше, но и сегодня используется.  «Вечером обязательно нужно будет посмотреть, что сегодня измеряют в дюймах» - сказал я другу. Он согласно кивнул.
Карта Российской империи середины XIX века, висевшая на стене, имела пояснительную табличку: «Карта Шуберта. Масштаб карты - 10 вёрст* в дюйме». Ниже - историческая справка, в которой говорилось об истории появления и особенностях первых топографических карт Российской империи начала XIX века.   Приложение 1.
 Интересно, каков масштаб этой карты в современных системных единицах?  Решили, что ответим на этот вопрос позже.
* Во многих произведениях классиков русской литературы можно встретить слово «верста» или упоминания о верстовых придорожных столбах. Понятно, что верста была мерой длины, но точное числовое значение этой меры давно забылось. Между тем верста была длиннее одного километра всего на 66,8 см.

0,75

0,5

0,25

1/0
Наше внимание привлекли часы, висевшие на самом видном месте на стене. Шкала циферблата удивила меня хотя бы потому, что выглядела не так, как на обычных настенных часах, поэтому я перенес шкалу на рисунок. Под циферблатом была кнопка «Пуск», ниже – «Правила пользования прибором». Мне запомнилась подсказка к определению единицы изменения шкалы необычных часов, которая заставила задуматься. «За время одного оборота стрелки обычный человек может произнести 120 - 150 слов»?! Проверю.
Из деталей конструктора, лежавших на демонстрационном столе, посетителям предлагалось собрать любую геометрическую фигуру, новичкам - кубик, потратив на это время одного оборота стрелки необычных часов.
Конечно же, откликнувшись на предложение, решили собрать кубик. Первым за работу принялся Егор, я запустил часы и внимательно смотрел, как неспешно, почти лениво, стрелка движется по кругу. Два с половиной оборота успела сделать стрелка за то время, пока Егор собирал из деталей кубик. Вторая попытка оказалась удачней, он справился с заданием за полтора оборота стрелки.
«Мальчишки, жду вас уже пять минут. Можно к столу подойти?» - услышали мы за спиной. Обернулись, увидели девчонку-первоклашку, отошли в сторону. Молча  наблюдали за тем, как ловко она собрала куб и нажала на кнопку, остановив движение стрелки по циферблату. Часы ответили ей победным звоном, а мы неожиданно для самих себя захлопали в ладоши. 
«Я понял всё про шкалу этих настенных часов!» - воскликнул Егор. Один оборот стрелка часов совершает за … Егор не успел договорить. Звонок, прозвучавший в это мгновение неожиданно громко, возвестил окончание времени работы музея. 
Мы решили, что завтра непременно придем сюда еще раз, а вечером найдем ответы на все вопросы, которые у нас возникли при знакомстве с экспонатами необычного музея!

Домашнее задание: (разноуровневое)
Прочитай текст и Приложения к нему.
Выбери сам уровень сложности домашнего задания, которое готов выполнить! Не забудь указать в рабочей тетради уровень выполненного задания, и дать письменно ответы на вопросы.

I уровень (минимальный)
1.      Определить цену деления верхней части шкалы линейки (на рис.), если числовые обозначения  соответствуют цифрам (в см), указанным над шкалой. Какова цена деления этой шкалы в единицах СИ?                     
2.       Какой промежуток времени соответствует одному полному обороту стрелки часов? Какова цена деления шкалы настенных часов в необычном музее?
                                  
II уровень (средний)
1.       Задание: «Я и Дюймовочка» - сравни свой рост и рост героини сказки  Г. Х. Андерсена
2.       Определить масштаб карты Шуберта в единицах СИ.                                           
3.       Подготовь письменное  сообщение (6 – 8 предложений) по теме «Что сегодня измеряют в дюймах?». Текст сообщения – в тетради.

III уровень (высокий)
Подготовь к следующему уроку физики мини-проект на одну из предложенных тем:
Ø  «Где сегодня используют внесистемные единицы измерения?»
Ø  «Где применяют «дюйм» сегодня?»
Ø  «Я в старинных единицах измерения», …

Предложи свою тему и выполни мини-проект по этой теме!

среда, 20 декабря 2017 г.

Учусь!

Сегодня была участником замечательной конференции, подготовленной ЦРТ "Мега-Талант". Много полезной информации, идей, общения!

суббота, 19 августа 2017 г.

Встречая новый учебный год

Летние каникулы близятся к завершению, впереди 1 сентября! в нынешнем году этот день станет не только традиционным  Днём знаний, но и днём возвращения в школы такого, уже почти забытого всеми, предмета - астрономии.
Вселенная решила  отметить 1 сентября максимальным приближением к Земле астероида Florence размером 4,4 км. По данным NASA, это крупнейший из астероидов, когда-либо приближавшихся на такое небольшое расстояние (7 млн км) к Земле!

Астероид Florence

четверг, 6 июля 2017 г.

результаты

 Результаты участия во Всероссийском  конкурсе на лучшую методическую публикацию в сфере образования - 2017









суббота, 17 июня 2017 г.

Спешу поделиться!



КРАСНОДАРСКИЙ КРАЙ - В ЧИСЛЕ ЛУЧШИХ!

В рамках Петербургского Международного экономического форума был представлен "Индекс образовательной инфраструктуры российских регионов".
По результатам экспертизы НИУ ВШЭ и корпорации "Российский учебник" заявлено, что лучшее школьное образование - в Калининградской области. Краснодарский край в этом рейтинге занял второе, Ленинградская область - третье место! 
Считаю, что такой результат - заслуга каждого из нас!