Które części ciała osy są dźwigniami. Proste mechanizmy u dzikiej przyrody

Jak? Dlaczego?"

Turniej rozgrywany jest wg zajęcia pozalekcyjne. Wskazane jest przeprowadzenie go oddzielnie dla klas 7-8 i 9-11. Jednorazowo możesz przeprowadzić 2 rundy gry dla 3 uczestników lub 1 rundę dla 6 uczestników. W takim przypadku rozsądniej jest przeprowadzić rozgrzewkę i konkurs elokwencji dla wszystkich uczestników jednocześnie. Wstępnie przeprowadzana jest loteria dotycząca kolejności występów w konkursie elokwencji oraz podczas wykonywania zadań w grze. Przed rozpoczęciem gry uczestnicy zapoznają się z tematem wystąpień w konkursie elokwencji. W trzeciej rundzie każdy uczestnik wykonuje 3 zadania. W kolejności ustalonej w loterii każdy uczestnik wybiera numer pytania, na które odpowie zgodnie z tabelą. Następnie otrzymuje wybrane zadanie i wykonuje je. Po wykonaniu pierwszego zadania w tej samej kolejności uczestnicy wykonują najpierw zadanie drugie, a następnie trzecie. Za każde zadanie grupa ekspercka złożona z nauczycieli przedmiotów i uczniów, którzy szczególnie wyróżnili się w poprzednich rozgrywkach, przyznaje uczestnikom maksymalnie 2 punkty. Zadanie, z którym uczestnik sobie nie poradził, wykonuje publiczność (im też przypisuje się te same punkty). Po otrzymaniu prawidłowej odpowiedzi (i gdy nikt nie wykonał zadania) uczestnicy są informowani o prawidłowej odpowiedzi na zadanie. Na koniec gry uczestnik chcący poprawić swoją pozycję turniejową może zagrać all-in ryzykując utratę wszystkich punktów zdobytych w grze. Maksymalna ilość punktów za wykonanie takiego zadania można otrzymać od dwóch do trzech razy więcej niż za jedno zadanie w grze, dlatego na tym etapie gry przydzielane są zadania trudniejsze. Przygotowując się do gry, organizator starannie wybiera jasno sformułowane zadania i odpowiedzi z różnych przedmiotów oraz sporządza tabelę z numerami zadań. Na podstawie wyników wszystkich etapów gry grupa ekspertów ogłasza zwycięzcę turnieju i termin kolejnej rozgrywki. Na podstawie wyników wszystkich rund gry w danym roku wyłaniany jest mistrz (rycerz) roku akademickiego.

Odpowiedź pozostała Gość

Są to dźwignie, projekt potrzebuje dużo = (zamknięty 1 rok temu

NAJLEPSZA ODPOWIEDŹ

N Najwyższa Inteligencja (345695)

1. Zdolność do lotu w budowie zewnętrznej (opływowy kształt ciała. Osłona piór, skrzydła, pióra ogona).
2. Szkielet ptaków charakteryzuje się siłą i lekkością. Cechy te wynikają z faktu, że wiele kości zrosło się i utworzyło mocne odcinki (czaszka, kręgosłup tułowia, stęp, kości dłoni itp.), a kości rurkowate są puste w środku, zawierają powietrze, dlatego są lekkie.
3. Cechy mięśni ptaków związane z lotem - silny rozwój mięśni wprawiających w ruch skrzydła: duży mięśnie piersiowe opuść skrzydło, podnieś podobojczyk. Międzyżebrowe - mają ogromne znaczenie w oddychaniu ptaków. Silnie rozwinięte mięśnie nóg.
4. Przystosowanie do lotu w układzie pokarmowym (dziób bez zębów, szybkie trawienie, częste wypróżnienia itp.).
5. Sprawność do latania Układ oddechowy(worki powietrzne przyczyniają się do zwiększenia objętości wdychanego powietrza, uczestniczą w mechanizmie podwójnego oddychania, wspomagają przenoszenie ciepła, chroniąc organizm przed przegrzaniem, zmniejszają masę ciała ptaka).
6. Cechy układu krążenia (duża wielkość serca, obecność 4 komór, dzięki którym tkanki organizmu otrzymują krew tętniczą bogatą w tlen). Procesy życiowe przebiegają szybko (utlenianie), zapewniając intensywny metabolizm i wysoką stałą temperaturę ciała.
7. W związku z lotem i różnorodnym trybem życia układ nerwowy, w szczególności mózg, ma bardziej złożoną strukturę. Wyraża się to większym rozmiarem jego przedniego odcinka i móżdżku, przy obecności stosunkowo dużych płatów wzrokowych, co wiąże się z bardziej złożoną budową narządów wzroku.
8. wysoki rozwój centralny system nerwowy ze względu na bardziej złożone zachowanie ptaków. Przejawia się to w różnych formach opieki nad potomstwem (zagnieżdżanie, składanie i wysiadywanie jaj, podgrzewanie piskląt, karmienie ich), ruchami sezonowymi, rozwojem sygnalizacji dźwiękowej. Złożone formy opieki nad potomstwem u ptaków są cechami postępowymi, które rozwinęły się w procesie ich historycznego rozwoju.
9. Przystosowanie do lotu w narządach rozrodczych (samice mają jeden lewy jajnik i jeden lewy jajowód). Rozmnażają się na lądzie za pomocą stosunkowo dużych jaj, bogatych w żółtko i pokrytych dużą liczbą skorupek; niezbędne do rozwoju zarodka w komórce jajowej składniki odżywcze, tlen i ciepło; podobieństwo w rozmnażaniu i rozwoju ptaków i gadów świadczy o pokrewieństwie kręgowców tych klas.

Ruchy ptaków są zróżnicowane: chodzenie, skakanie, bieganie, wspinaczka, pływanie, nurkowanie, latanie. Zapewniają je zarówno zmiany w narządzie ruchu, jak i przekształcenia innych układów narządów, które koordynują ruchy i orientację w przestrzeni, tworząc niezbędne rezerwy energii. Osobliwą cechą szkieletu ptaka jest wyraźna pneumatyczność kości. Kości płaskie mają gąbczastą strukturę, zachowując przy niewielkiej grubości dużą wytrzymałość. Kości rurkowe są również cienkościenne, a jamy w nich wypełnione są częściowo powietrzem, częściowo szpikiem kostnym. Cechy te zapewniają zwiększoną wytrzymałość poszczególnych kości i sprawiają, że są zauważalnie lżejsze.

Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że całkowita masa szkieletu wynosi 8-18% masy ciała ptaków - mniej więcej tyle samo, co u ssaków, u których kości są grubsze i nie ma w nich jam powietrznych ich. Wyjaśnia to fakt, że u ptaków rozjaśnienie kości umożliwiło gwałtowne zwiększenie ich długości (długość szkieletu nóg, a zwłaszcza skrzydeł, jest kilkakrotnie większa niż długość ciała), bez zauważalnego zwiększenie całkowitej masy szkieletu.

Podobnie jak inne wyższe kręgowce, szkielet ptaka dzieli się na szkielet osiowy i związaną z nim klatkę piersiową, czaszkę, szkielet kończyn i ich pasów.

Szkielet osiowy - kręgosłup dzieli się na pięć odcinków: szyjny, piersiowy, lędźwiowy, krzyżowy i ogonowy. Liczba kręgów szyjnych jest zmienna - od 11 do 23-25 ​​​​(łabędzie). Podobnie jak u gadów, pierwszy kręg - atlas lub atlas - ma kształt pierścienia kostnego, a drugi - epistrofia - jest z nim połączony poprzez proces odontoidalny; zapewnia to mobilność głowy względem szyi. Pozostałe kręgi szyjne ptaków są typu heterocoelous, długi korpus każdego kręgu ma z przodu i z tyłu powierzchnię w kształcie siodła (kręgi są opisthocoelous w przekroju strzałkowym i brzeżne w odcinku czołowym). Artykulacja takich kręgów zapewnia ich znaczną ruchomość względem siebie w płaszczyźnie poziomej i pionowej. Siłę stawów kręgów zwiększa obecność procesów stawowych u podstawy górnych łuków, które tworzą między sobą połączenia ślizgowe.

Żebra szyjne ptaków są szczątkowe i łączą się z kręgami szyjnymi, tworząc kanał, przez który przechodzi tętnica kręgowa i nerw współczulny szyjny. Jedynie jedno lub dwa ostatnie żebra szyjne łączą się ruchomo z kręgami szyjnymi, ale nie sięgają mostka. Cechy kręgów szyjnych wraz z trudnościami zróżnicowanymi mięśnie szyi pozwalają ptakom swobodnie obracać głowę o 180°, a niektórym (sowy, papugi) i o 270°. To sprawia, że ​​skomplikowane i szybkie ruchy głowa podczas chwytania poruszającej się ofiary, czyszczenia upierzenia, budowania gniazda; w locie pozwala poprzez zginanie lub rozluźnianie szyi zmieniać w określonych granicach położenie środka ciężkości, ułatwia orientację itp.

Kręgi piersiowe u ptaków 3-10. Łączą się ze sobą, tworząc kość grzbietową i są połączone skomplikowanym kością krzyżową bardzo ciasnym stawem. Dzięki temu odcinek tułowia szkieletu osiowego zostaje unieruchomiony, co jest istotne podczas lotu (drgania tułowia nie zakłócają koordynacji ruchów lotnych). Żebra są ruchomo przymocowane do kręgów piersiowych. Każde żebro składa się z dwóch części - grzbietowej i brzusznej, ruchomych połączonych ze sobą i tworzących kąt, wierzchołek skierowany do tyłu. Górny koniec żebra grzbietowego jest połączony ruchomo z wyrostkiem poprzecznym i trzonem kręgów piersiowych, natomiast dolny koniec odcinka brzusznego jest połączony ruchomo z krawędzią mostka. Ruchome połączenie grzbietowej i brzusznej części żeber między sobą oraz ich ruchome połączenie z kręgosłupem i mostkiem, wraz z rozwiniętymi mięśniami żebrowymi, zapewniają zmianę objętości jamy ciała. Jest to jeden z mechanizmów wzmożenia oddychania. Wytrzymałość klatka piersiowa wzmocnione wyrostkami w kształcie haczyków, zamocowanymi na odcinkach grzbietowych i zachodzącymi na kolejne żebra. Duży mostek wygląda jak cienka, szeroka i długa płyta, na której wszystkie ptaki (z wyjątkiem strusich) mają wysoki kil mostka. Duże wymiary mostka i jego stępki zapewniają miejsce do mocowania potężne mięśnie poruszając skrzydłem.

Wszystkie kręgi lędźwiowe, krzyżowe (są dwa) i część kręgów ogonowych są ze sobą trwale połączone w monolityczną kość - złożoną kość krzyżową. W sumie obejmuje 10-22 kręgów, których granice nie są widoczne. W przypadku złożonej kości krzyżowej kości obręczy miednicy są trwale zespolone. Zapewnia to unieruchomienie okolicy tułowia i tworzy silne podparcie dla tylnych kończyn. Liczba wolnych kręgów ogonowych nie przekracza 5-9. Ostatnie 4-8 kręgów ogonowych łączy się w spłaszczoną bocznie kość ogonową, do której przymocowane są podstawy piór ogonowych niczym wachlarz. Skrócenie okolicy ogonowej i utworzenie pygostylu zapewniają silne podparcie ogona, zachowując jednocześnie jego ruchliwość. Jest to o tyle ważne, że ogon nie tylko pełni funkcję dodatkowej płaszczyzny nośnej, ale także uczestniczy w sterowaniu lotem (jak hamulec i ster).

Czaszki ptaków są podobne do czaszek gadów i można je zaliczyć do typu diapsidów ze obniżonym górnym łukiem. Czaszka jest tropibasalna (oczodoły znajdują się przed mózgiem), utworzona przez cienkie gąbczaste kości, których granice są wyraźnie widoczne tylko u młodych ptaków. Wynika to najwyraźniej z faktu, że połączenie szwami jest niemożliwe ze względu na małą grubość kości. Dlatego czaszka jest stosunkowo lekka. Jego kształt jest również specyficzny w porównaniu z gadami: objętość pudła mózgowego jest znacznie zwiększona, oczodoły są duże, szczęki są pozbawione zębów (u współczesnych ptaków) i tworzą dziób. Przemieszczenie otworu wielkiego i kłykcia potylicznego do dna czaszki zwiększa ruchomość głowy względem szyi i tułowia.

Duży otwór potyliczny otoczony jest przez cztery kości potyliczne: główną, dwie boczne i górną. Kości podstawne i boczne kości potylicznej tworzą pojedynczy (jak u gadów) kłykieć potyliczny, który łączy się z pierwszym kręgiem szyjnym. Trzy kości ucha otaczające torebkę słuchową łączą się z sąsiednimi kośćmi i ze sobą. W jamie ucha środkowego znajduje się tylko jedna kość słuchowa - strzemię. Boki i sklepienie puszki mózgowej tworzą sparowane kości powłokowe: łuskowate, ciemieniowe, czołowe i boczne kości klinowe. Dno czaszki tworzy powłokowa główna kość klinowa, która jest pokryta powłokową główną kością skroniową, oraz wyrostek kruczy kości przyklinowej. Na jego przednim końcu znajduje się vomer, wzdłuż którego krawędzi znajdują się choany.

Górną część dzioba - dziób górny - tworzą silnie przerośnięte i zrośnięte kości przedszczękowe. Grzebień dzioba, wzmocniony kośćmi nosowymi, łączy się z kościami czołowymi i przednią ścianą oczodołu, utworzoną przez przerośniętą środkową kość węchową. Kości szczęki, które tworzą tylko tylną część dzioba, łączą się z kościami podniebiennymi w postaci wyrostków. Do tylnej zewnętrznej krawędzi kości szczęki wyrasta cienki pasek kostny, składający się z dwóch połączonych kości - jarzmowej i kwadratowo-jarzmowej. Jest to typowy dolny łuk czaszki diapsydy, ograniczający od dołu oczodół i dół skroniowy. Kość czworoboczna łączy się stawowo z kością czworoboczną, której dolny koniec tworzy powierzchnię stawową do połączenia z dolną szczęką, a wydłużony górny koniec jest połączony stawem z kością łuskową i przednią. Kości podniebienne spoczywają końcami na procesie krukowatym parasfenoidu i są połączone stawem ze sparowanymi kościami skrzydłowymi, które z kolei są połączone stawem z kwadratowymi kośćmi odpowiedniego boku.

Noga ptaka (bez skóry) siedząca na gałęzi

Taka budowa podniebienia kostnego jest istotna dla kinetyzmu (ruchliwości) górnego dzioba, charakterystycznego dla większości ptaków. Wraz ze skurczem mięśni łączących skierowany do przodu wyrostek orbitalny czworoboku ze ścianą oczodołu, dolny koniec czworoboku przesuwa się do przodu i przesuwa zarówno kości podniebienną, jak i skrzydłową (ich połączenie ze sobą może przesuwać się wzdłuż wyrostka kruczego ) oraz czworoboczny i jarzmowy. Nacisk na te mostki kostne przenoszony jest na podstawę dzioba i w wyniku zgięcia kości w obszarze „mostka nosowego” wierzchołek dzioba przesuwa się w górę. W strefie przegięcia żuchwy kości są bardzo cienkie, a u niektórych gatunków (gęsi itp.) tworzy się tutaj staw. Wraz ze skurczem mięśni łączących czaszkę z dolną szczęką czubek dzioba przesuwa się w dół. Ruchliwość podniebienia kostnego w połączeniu ze złożonymi mięśniami żucia zapewnia różnorodne, precyzyjnie zróżnicowane ruchy dzioba podczas chwytania ofiary, czyszczenia upierzenia i budowania gniazd. Prawdopodobnie ruchliwość szyi i przystosowanie dzioba do różnorodnych ruchów przyczyniły się do przekształcenia kończyn przednich w skrzydła, gdyż zastąpiły one część ich drugorzędnych funkcji (pomoc w zdobywaniu pożywienia, oczyszczaniu ciała itp.).

Dolna część dzioba - żuchwa lub dolna szczęka - powstaje w wyniku połączenia wielu kości, z których większe są zębowe, stawowe i kątowe. Staw szczękowy tworzą kości stawowe i czworoboczne. Ruchy dzioba i żuchwy są bardzo dobrze skoordynowane dzięki zróżnicowanemu układowi mięśni żucia. Aparat podjęzykowy składa się z wydłużonego korpusu podtrzymującego podstawę języka i długich rogów. U niektórych ptaków, np. dzięciołów, bardzo długie rogi otaczają całą czaszkę. Podczas skurczu mięśni gnykowych rogi przesuwają się po łożysku tkanki łącznej, a język wystaje z jamy ustnej prawie na długość dzioba.

Szkielet kończyny przedniej, który u ptaków zamienił się w skrzydło, uległ znaczącym zmianom. Mocna rurkowata kość - bark - ma spłaszczoną głowę, co znacznie ogranicza ruchy obrotowe staw barkowy, zapewniając stabilność skrzydła w locie. Dalszy koniec barku łączy się stawowo z dwiema kośćmi przedramienia: prostszą i cieńszą kością promieniową oraz mocniejszą kością łokciową, na tylnej stronie której widoczne są guzki - miejsca przyczepu pędów pierwotnych piór wtórnych. Z bliższych elementów nadgarstka zachowały się tylko dwie małe niezależne kości, które są połączone więzadłami z kościami przedramienia. Kości dalszego rzędu nadgarstka i wszystkie kości śródręcza łączą się we wspólną kość śródręczno-nadgarstkową lub klamrę. Szkielet palców jest znacznie zmniejszony: dobrze rozwinięte są tylko dwa paliczki drugiego palca, kontynuując oś klamry. Z pierwszego i trzeciego palca zachowała się tylko jedna krótka falanga. Główne koła zamachowe są przymocowane do klamry i paliczków drugiego palca. Do paliczka pierwszego palca przymocowanych jest kilka piór „skrzydlatych”.

Przekształcenia ręki (powstanie sprzączki, zmniejszenie palców, mała ruchomość stawu) stanowią silne wsparcie dla głównych kół zamachowych, które w locie przechodzą największe obciążenia. Charakter powierzchni wszystkich połączeń jest taki, że zapewnia łatwą mobilność tylko w płaszczyźnie skrzydła; możliwość ruchów obrotowych jest znacznie ograniczona. Zapobiega to wywinięciu skrzydła, pozwala ptakowi bez wysiłku zmieniać powierzchnię skrzydła w locie i składać je w spoczynku. Fałd skórny łączący fałd nadgarstkowy ze stawem barkowym – błona lotkowa – tworzy elastyczną przednią krawędź skrzydła, wygładzając fałd łokciowy i zapobiegając tworzeniu się w tym miejscu turbulencji powietrza. Charakterystyczny dla każdego gatunku kształt skrzydła zależy od długości elementów szkieletowych oraz wtórnego i pierwotnego koła zamachowego.

Przystosowanie do lotu jest również wyraźnie widoczne w pasie kończyn przednich. Potężne kości krucze z rozszerzonymi dolnymi końcami są mocno połączone nieaktywnymi stawami z przednim końcem mostka. Wąskie i długie łopatki łączą się z wolnymi końcami kości kruczych, tworząc głęboką jamę stawową głowy barku. Twierdza kości obręczy barkowej a ich mocne połączenie z mostkiem zapewnia skrzydłom wsparcie w locie. Wydłużenie kości kruczych zwiększa obszar przyczepu mięśni skrzydłowych i przesuwa do poziomu kręgów szyjnych, stawu barkowego; pozwala to na ułożenie skrzydła w spoczynku na boku ciała i jest korzystne aerodynamicznie, ponieważ w locie środek ciężkości ptaka znajduje się na linii łączącej środki powierzchni skrzydeł (zapewniona jest stabilność). Obojczyki łączą się w widełki znajdujące się pomiędzy wolnymi końcami kości kruczych i działające jako amortyzator, łagodząc wstrząsy podczas uderzeń skrzydeł.

Kończyny tylne oraz obręcz miednicza ulegają przemianom w związku z tym, że podczas poruszania się po lądzie przenoszony jest na nie cały ciężar ciała. Szkielet kończyny tylnej tworzą potężne kości rurkowe. Całkowita długość nóg, nawet u gatunków „krótkonogich”, przekracza długość tułowia. Bliższy koniec kości udowej kończy się zaokrągloną głową, która łączy się stawowo z miednicą, a na dalszym końcu powierzchnie reliefowe tworzą się z kośćmi nogi staw kolanowy. Wzmacnia się go leżąc w ścięgnie mięśniowym nakolannik. Głównym elementem podudzia jest kompleks kostny, który można nazwać piszczelowo-stępowym lub piszczelowo-stępowy, ponieważ górny rząd kości stępu rośnie do dobrze rozwiniętej kości piszczelowej, tworząc jej dalszy koniec. Kość strzałkowa jest znacznie zmniejszona i przylega do górnej części zewnętrznej powierzchni kości piszczelowej. Jego redukcja wynika z faktu, że u większości ptaków wszystkie elementy kończyny poruszają się w tej samej płaszczyźnie, a ruchy obrotowe w dalszej części kończyny są ograniczone.

Dalszy (dolny) rząd kości stępu i wszystkie kości śródstopia łączą się w jedną kość - stęp lub śródstopie; pojawia się dodatkowa dźwignia, zwiększająca długość stopnia. Ponieważ staw ruchomy znajduje się pomiędzy dwoma rzędami elementów stępu (między kośćmi, które połączyły się z kością piszczelową a elementami wchodzącymi w skład stępu), wówczas, podobnie jak u gadów, nazywa się go międzystępowym. Paliczki palców przyczepiają się do dystalnego końca stępu.

Podobnie jak wszystkie kręgowce lądowe, pas miedniczy ptaków jest utworzony przez zrośnięte trzy pary kości. Szeroka i długa kość biodrowa łączy się ze złożoną kością krzyżową. Kość kulszowa rośnie do zewnętrznej krawędzi, z którą łączy się kość łonowa w kształcie pręta. Wszystkie trzy kości biorą udział w tworzeniu panewki, która wchodzi, tworząc staw biodrowy, Głowa kości udowej. Kości łonowe i kulszowe u ptaków nie łączą się ze sobą wzdłuż linii środkowej ciała; taka miednica nazywana jest otwartą. Umożliwia składanie dużych jaj i być może przyczynia się do intensyfikacji oddychania bez ograniczania mobilności. ściana jamy brzusznej w okolicy miednicy.

DŹWIGNIA W ORGANIZMIE LUDZKIM Wprawiając kość w ruch, mięsień działa na nią jak dźwignia. W mechanice dźwignia jest sztywnym korpusem, który ma punkt podparcia, wokół którego może się obracać pod wpływem przeciwstawnych sił. Ze względu na punkt przyłożenia siły mięśniowej oraz punkt oporu względem punktu podparcia wyróżnia się dźwignie pierwszego i drugiego rodzaju.



DŹWIGNIE PIERWSZEGO I DRUGIEGO TYPU Dźwignią pierwszego typu, dwoma ramionami, czyli dźwignią równoważącą, w organizmie człowieka jest głowa (A). Ruchome podparcie czaszki znajduje się w stawie szczytowo-potylicznym. Ramiona dźwigni o różnej wielkości znajdują się z przodu i z tyłu. Na przednie ramię wpływa ciężar przedniej części głowy, a na tylne ramię – siła mięśni przyczepionych do kości potylicznej. Kiedy głowa znajduje się w pozycji pionowej, siły akcji i reakcji skierowane na ramiona dźwigni równoważą się. Miednica balansująca na głowach kości udowych jest także dźwignią pierwszego rodzaju.


DŹWIGNIE PIERWSZEGO I DRUGIEGO TYPU Dźwignia drugiego typu jest jednoramienna. Tutaj punkty oporu i przyłożenia siły znajdują się po jednej stronie podpory. W organizmie człowieka ma dwie odmiany. Weźmy na przykład rękę, opierając się na stawie łokciowym. Ciężar przedramienia z ręką działa na ramię dźwigni. W przypadku napięcia mięśnia ramienno-promieniowego przyczepionego w pobliżu dłoni, a co za tym idzie przyłożenia siły ciężkości, powstają sprzyjające warunki do pracy i wzrasta jej wydajność. Ten rodzaj dźwigni jednoramiennej nazywany jest dźwignią mocy. W przypadku napięcia mięśnia dwugłowego przyczepionego w pobliżu punktu podparcia uzyskuje się mniejszy efekt bicepsa przyczepionego w pobliżu punktu podparcia, mniejszy efekt uzyskuje się przy pokonywaniu grawitacji, ale praca wykonywana jest z większą szybkością. Ten typ dźwigni drugiego rodzaju nazywany jest dźwignią prędkości (B). Większość mięśni ciała działa na zasadzie dźwigni drugiego rodzaju.


DŹWIGNIA W CIELE PTAKÓW Lot wioślarski. Głównym samolotem jest skrzydło, jednoramienna dźwignia, która obraca się w stawie barkowym. Mocowanie lotek i szczególna ich ruchliwość są takie, że po uderzeniu skrzydło prawie nie przepuszcza powietrza. Kiedy skrzydło unosi się, w wyniku zgięcia osiowej części szkieletu, powierzchnia działania skrzydła w powietrzu staje się mniejsza. Dzięki rotacji lotek skrzydło staje się przepuszczalne dla powietrza. Aby gołąb utrzymał się w powietrzu, konieczne są jego ruchy, czyli wiatr wytwarzany przez trzepotanie skrzydeł. Na początku lotu ruchy skrzydeł są częstsze, następnie wraz ze wzrostem prędkości lotu i oporu liczba uderzeń skrzydeł maleje, osiągając określoną częstotliwość.


Dźwignia w ciele ptaków Kości kończyn dolnych u ptaków rosną razem. Połączenie wielu kości stępu i wszystkich kości śródstopia prowadzi do pojawienia się stępu. Mamy więc dodatkową dźwignię - mocne podparcie palców, jednocześnie zwiększające długość kroku. Zdecydowana większość ptaków ma cztery palce. Pierwszy jest skierowany do tyłu, a pozostałe trzy do przodu.


Spłaszczony, opływowy kształt ciała (ze względu na ścisłe połączenie głowy, odcinka piersiowego i odwłokowego), prawie całkowity brak szczecin na tułowiu, silnie rozwinięte tylne kości ogonowe zrośnięte z tylną klatką piersiową, które stanowią dźwignię dla spłaszczone tylne kończyny pokryte włoskami pływającymi, zapewniają sprawne poruszanie się chrząszczy w słupie wody.


SKRZYDŁA Ruch skrzydeł owadów jest wynikiem złożonego mechanizmu i jest zdeterminowany z jednej strony osobliwością połączenia skrzydła z tułowiem, a z drugiej strony działaniem specjalnych mięśni skrzydeł. Ogólnie rzecz biorąc, główny mechanizm ruchu skrzydeł jest następujący (ryc. 319). Samo skrzydło jest dwuramienną dźwignią o nierównej długości ramion. Skrzydło jest połączone z tergitem i płytą boczną za pomocą cienkich i elastycznych membran. Skrzydło cofając się nieco od miejsca tego połączenia, opiera się na niewielkim, kolumnowym wyrostku płyty bocznej, stanowiącej punkt podparcia ramienia skrzydła.



„Mógłbym obrócić Ziemię za pomocą dźwigni, daj mi tylko punkt podparcia”

Archimedes


Ramię dźwigni- jeden z najczęstszych i najprostszych rodzajów mechanizmów na świecie, występujący zarówno w przyrodzie, jak i w świecie stworzonym przez człowieka.Dźwignia to sztywny korpus, który może obracać się wokół określonej osi. Dźwignia niekoniecznie jest długim i cienkim przedmiotem.

Ciało ludzkie jako dźwignia

W szkielecie zwierząt i ludzi wszystkie kości, które mają pewną swobodę ruchu, są dźwigniami, na przykład u ludzi - kości kończyn, żuchwy, czaszki, paliczków palców.

Przyjrzyjmy się stawowi łokciowemu. Kość promieniowa i kość ramienna są połączone chrząstką, do których przyczepione są również mięśnie bicepsa i tricepsa. Otrzymujemy więc najprostszy mechanizm dźwigniowy.

Jeśli trzymasz w dłoni hantle o masie 3 kg, jaki wysiłek wykonują Twoje mięśnie? Połączenie kości i mięśnia dzieli kość w stosunku od 1 do 8, dlatego mięsień rozwija siłę 24 kg! Okazuje się, że jesteśmy silniejsi od siebie. Ale system dźwigni naszego szkieletu nie pozwala nam w pełni wykorzystać naszej siły.

Dobrym przykładem lepszego zastosowania dźwigni w układzie mięśniowo-szkieletowym jest odwrócone tylne kolano u wielu zwierząt (wszelkiego rodzaju koty, konie itp.).

Ich kości są dłuższe od naszych, a specjalna budowa tylnych nóg pozwala im znacznie efektywniej wykorzystywać siłę mięśni. Tak, oczywiście, ich mięśnie są znacznie silniejsze niż nasze, ale ich waga jest o rząd wielkości większa.

Przeciętny koń waży około 450 kg, a jednocześnie z łatwością potrafi skakać na wysokość około dwóch metrów. Aby wykonać taki skok, oboje musimy być mistrzami sportu w skokach wzwyż, chociaż ważymy 8-9 razy mniej niż koń.

Ponieważ pamiętaliśmy skok wzwyż, rozważ opcje użycia dźwigni, które wymyślił człowiek. Skok o tyczce jest bardzo dobrym przykładem.

Za pomocą dźwigni o długości około trzech metrów (długość drążka do skoków wzwyż wynosi około pięciu metrów, dlatego długie ramię dźwigni, zaczynając od zagięcia drążka w momencie skoku, wynosi około trzech metrów) i przy właściwym zastosowaniu wysiłku zawodnik wznosi się na zawrotną wysokość dochodzącą do sześciu metrów.

Weź pióro, napisz coś lub narysuj i obserwuj pióro i ruch swoich palców. Wkrótce odkryjesz, że uchwyt jest dźwignią. Znajdź oparcie, oceń swoje ramiona i upewnij się, że w tym przypadku stracisz siłę, ale zyskasz na szybkości i dystansie. Właściwie podczas pisania siła tarcia rysika o papier jest niewielka, dzięki czemu mięśnie palców nie obciążają się zbytnio. Ale są takie rodzaje pracy, w których palce muszą pracować maksymalnie, pokonując znaczne siły, a jednocześnie wykonywać ruchy o wyjątkowej dokładności: palce chirurga, muzyka.

Dźwignia w życiu codziennym

Dźwignie są również powszechne w życiu codziennym. O wiele trudniej byłoby Ci otworzyć mocno dokręcony kran, gdyby nie posiadał on uchwytu o długości 4-6 cm, czyli małej, ale bardzo skutecznej dźwigni.

To samo dotyczy klucza, którego używasz do odkręcania lub dokręcania śruby lub nakrętki. Im dłuższy klucz, tym łatwiej będzie Ci odkręcić tę nakrętkę lub odwrotnie, tym mocniej będziesz mógł ją dokręcić.

Podczas pracy ze szczególnie dużymi i ciężkimi śrubami i nakrętkami, na przykład podczas naprawy różnych mechanizmów, samochodów, obrabiarek, używają klucze z rączką do metra.

Kolejnym uderzającym przykładem dźwigni w życiu codziennym są najczęstsze drzwi. Spróbuj otworzyć drzwi, dopychając je w pobliże zawiasów. Drzwi ustąpią bardzo mocno. Im jednak dalej od zawiasów drzwi znajduje się punkt przyłożenia siły, tym łatwiej będzie Ci otworzyć drzwi.

W roślinach elementy dźwigniowe są mniej powszechne, co tłumaczy się niską mobilnością organizmu roślinnego. Typową dźwignią jest pień drzewa i korzenie. Korzeń sosny lub dębu wnikający głęboko w ziemię stawia ogromny opór, dlatego sosny i dęby prawie nigdy nie wywracają się do góry nogami. Wręcz przeciwnie, świerki, które często mają powierzchowny system korzeniowy, bardzo łatwo się przewracają.

„Narzędzia do przekłuwania” wielu zwierząt i roślin – pazury, rogi, zęby i ciernie – mają kształt klina (zmodyfikowana pochyła płaszczyzna); spiczasty kształt głowy szybko poruszających się ryb przypomina klin. Wiele z tych klinów ma bardzo gładką, twardą powierzchnię, dzięki czemu są tak ostre.

Dźwignie w technologii

Naturalnie dźwignie są również wszechobecne w technologii.

Prosty mechanizm „dźwigniowy” ma dwie odmiany: blok i brama.


Za pomocą dźwigni mała siła może zrównoważyć dużą siłę. Rozważmy na przykład podniesienie wiadra ze studni. Dźwignia to brama studni - kłoda z przymocowanym do niej zakrzywionym uchwytem lub koło.

Oś obrotu bramy przechodzi przez kłodę. Mniejsza siła to siła ręki człowieka, a większa to siła, z jaką ściągane jest wiadro i zwisająca część łańcucha.

Jeszcze przed naszą erą ludzie zaczęli używać dźwigni w branży budowlanej. Przykładowo na obrazku widać użycie dźwigni podczas konstruowania budynku. Wiemy już, że dźwignie, bloki i prasy pozwalają uzyskać przyrost siły. Czy jednak taki zysk jest dany „za darmo”?

Podczas korzystania z dźwigni jej dłuższy koniec pokonuje większą odległość. Tak więc, po uzyskaniu wzrostu siły, tracimy dystans. Oznacza to, że podnosząc duży ładunek z małą siłą, zmuszeni jesteśmy do wykonania dużego przemieszczenia.

Najbardziej oczywistym przykładem jest dźwignia zmiany biegów w samochodzie. Krótkie ramię dźwigni to część, którą widzisz w kabinie.

Długie ramię dźwigni ukryte jest pod spodem samochodu i jest około dwa razy dłuższe od krótszego. Kiedy przesuwasz dźwignię z jednego położenia do drugiego, długie ramię w skrzyni biegów przełącza odpowiednie mechanizmy.

Na przykład w samochodach sportowych, w celu szybszej zmiany biegów, dźwignia jest zwykle ustawiona krótko, a jej zakres również jest krótki.

Jednak w tym przypadku kierowca musi włożyć więcej wysiłku w zmianę biegu. Z kolei w pojazdach ciężkich, gdzie same mechanizmy są cięższe, dźwignia jest dłuższa, a zakres jej przesuwu także większy niż w samochodzie osobowym.

Prosty mechanizm „pochyłej płaszczyzny” i jego dwie odmiany - klin i śruba

Pochyła płaszczyzna służy do przenoszenia ciężkich przedmiotów w celu uzyskania większej siły wysoki poziom bez bezpośredniego podnoszenia.Jeśli chcesz podnieść ładunek na wysokość, zawsze łatwiej jest skorzystać z łagodnego nachylenia niż ze stromego. Co więcej, im niższe nachylenie, tym łatwiej jest wykonać tę pracę.

Ciało na pochyłej płaszczyźnie jest utrzymywane przez siłę, która jest o tyle razy mniejsza od ciężaru tego ciała, ile razy długość pochyłej płaszczyzny jest większa od jej wysokości.


Klin wbity w kłodę działa na nią od góry do dołu. Jednocześnie popycha powstałe połówki w lewo i prawo. Oznacza to, że klin zmienia kierunek siły.

Możemy zatem być przekonani, że mechanizm dźwigniowy jest bardzo rozpowszechniony zarówno w przyrodzie, jak i w naszym codziennym życiu, a także w różnych mechanizmach.

Ponadto siła, z jaką rozpycha połówki kłody, jest znacznie większa niż siła, z jaką młotek działa na klin. W konsekwencji klin zmienia także wartość liczbową przyłożonej siły.

Narzędzia do obróbki drewna i ogrodnictwa reprezentowały klin - pług, topór, skrobaki, łopatę, motykę. Ziemię uprawiano pługiem, broną. Zbierane grabiami, kosami, sierpami.

Śruba jest rodzajem pochyłej płaszczyzny. Dzięki niemu możesz uzyskać znaczny przyrost siły.


Obracając nakrętkę na śrubie, podnosimy ją w górę po pochyłej płaszczyźnie i wygrywamy siłą.

Obracając korkociąg w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara powodujemy ruch korkociągu w dół. Następuje transformacja ruchu: ruch obrotowy korkociągu prowadzi do jego ruchu do przodu.

Podobał Ci się artykuł? Podziel się z przyjaciółmi: