Исследовательский проект "Симметрия в природе".

Слайд 1

Слайд 2

Цель исследования Узнать больше о разнообразности живых организмов в природе, которые обладают различными видами симметрии.

Слайд 3

Задачи исследования Установить разновидность симметрий; Найти примеры симметрии в больших и малых предметах симметрии; Изучить законы формирования симметрии.

Слайд 4

Гипотеза В природе симметрия считается лишь условной, абсолютной симметрии в природе нет. 2. Симметрия в природе свойственна как большим объектам, так и очень маленьким, начиная, например, с котов и собак и заканчивая пчелиными сотами и клетками. 3. Симметрия в природе носит исключительно практический характер.

Слайд 5

Симметрия. Виды симметрии Трансляционная Осевая Вращательная Скользящая Центральная

Слайд 6

Трансляционная симметрия Трансляционная симметрия – тип симметрии, при которой свойства рассматриваемой системы не изменяются при сдвиге на определённый вектор, который называется вектором трансляции . Например, однородная среда совмещается сама с собой при сдвиге на любой вектор, поэтому для неё свойственна трансляционная симметрия. В природе это может быть: кристалл, паутина или листья некоторых деревьев.

Слайд 7

Осевая симметрия Осевая симметрия – тип симметрии, имеющий несколько отличающихся определений: Отражательная симметрия . В евклидовой геометрии осевая симметрия — вид движения (зеркального отражения), при котором множеством неподвижных точек является прямая, называемая осью симметрии . Иногда в воде мы видим перевёрнутую гору, которая на самом деле стоит на берегу. Это как раз один из примеров отражательной симметрии. В данном случае осью симметрии является кромка воды. Вращательная симметрия. В естественных науках под осевой симметрией понимают вращательную симметрию относительно поворотов вокруг прямой.. В природе вращательная симметрия может быть представлена различными цветами или морскими звёздами. Применительно к плоскости эти два вида симметрии совпадают.

Слайд 8

Центральная симметрия Центральная симметрия – симметрия с центром О. Точки А и А¹ называются симметричными относительно точки О, если О – середина отрезка АА¹. Точка О считается симметричной самой себе. А фигуры, симметричные относительно какой-либо точки называются центрально-симметричными фигурами. Примерами центральной симметрии в природе являются те же цветы и фрукты, и даже хвост павлина.

Слайд 9

Симметрия снежинки Ни для кого не секрет, что снежинки симметричны. Им свойственна центральная симметрия. Это происходит потому, что молекулы воды при замерзании выстраиваются в определённые решётки, однако если более пристально рассматривать мелкие части снежинки, то можно заметить, что каждый лучик снежинки всё-таки немного отличается от других.

Слайд 10

Симметрия стебля в разрезе Волокна в стебле также расположены симметрично. Это носит практический характер. Наверняка все обращали внимание, что при маленьком диаметре стебель имеет большую высоту. Дело в том, что часть волокон в стебле работают на сжатие, а другая часть - на растяжение. Это придаёт стеблю высокую прочность, при этом нагрузка на волокна должна быть распределена равномерно. Именно поэтому все волокна равноудалены от центра.

Слайд 11

Симметрия паутины Так же очевидной практичностью обладают круглые паутины. Предполагается, что паутина, обладающая центральной симметрией более крепкая и удерживает более крупную добычу для паука.

Слайд 12

Симметрия пчелиных сот Пчелиные соты – тоже загадка природы. Учёные выдвигали множество гипотез, почему же они при своём небольшом размере и большом количестве имеют одинаковую форму шестигранников и обладают осевой симметрией. На сегодняшний день самая популярная гипотеза следующая: шестигранник является наиболее оптимальной формой с точки зрения прочности и вместимости мёда (треугольник, конечно же, прочнее, но проигрывает по вместимости).

Слайд 13

7 7 5 6 6 10 10 11 11 12 12 14 14 13 13 Мой домашний питомец – огромный кот. Он всего лишь на год младше меня. И если приглядеться, он также обладает природной симметрией от рождения. Например, если условно провести осевую линию по центру головы, то его уши будут равноудалены от этой линии на 7 см, глаза – на 2,5 см щёки – на 6 см. Тоже самое можно наблюдать и с телом. Передние лапы отстоят от оси на 11 см, плечи отстоят на 10 см, бока - на 12 см, а задние лапы – на 13 см. Симметрия рядом

Слайд 14

Вывод При рассмотрении случаев симметрии, встречающихся в природе, я пришла к выводу, что первая гипотеза подтвердилась. Если рассматривать любой природный объект в целом, то он выглядит симметричным, но стоит углубиться в детали, и рассмотреть более пристально, то ни один листок, ни одна снежинка, ни один глаз, волос, и т. д. не будут абсолютно симметричными. Вторая гипотеза также подтвердилась: мы можем наблюдать симметрию как в микроскоп – снежинки, человеческий волос, так и наблюдать крупных животных, обладающих осевой симметрией – киты, слоны и т.д. В пользу третьей гипотезы говорит практическая польза симметрии: двумя глазами, расположенными симметрично, мы можем определить расстояние до предмета, двумя ушами определить месторасположение источника звука, с помощью двух ног – можем ловко передвигаться. Пчёлы заготавливают много мёда в надёжном хранилище – сотах. Стебли имеют высокую прочность, раковина улитки.