Презентація на тему:
Біоніка

Позакласний захід Фізика-біологія Ткаченко С.Ю.

Ультразвук у природі. Цілий ряд тварин здатен сприймати або випромінювати частоти хвиль значно вищих за 20 КГц, що використовується, наприклад для відлякування чайок від водоймищ з питною водою.

кашалот Bодний ссавець з підряду зубастих китів. Досягає 19 м в довжину і маси в 100 т. Має хороший звуковий ехолокатор: в надчерепному просторі є повітряні мішки, розділені тонкою перегородкою. Стискаючи особливі м'язи, кит перекачує повітря з одного мішка в іншій, примушуючи цим коливатися перегородку з ультразвуковою частотою. Уловлюючи відбиті сигнали, він відшукує здобич на глибині до 2 км.

дельфін Володіє досконалим звуколокаційним апаратом. Його локаційні посилання мають частоту від 750 Гц до 800 кГц. Частота посилань і інтервали між ними залежить від відстані до тіла, що відбиває. Дивовижна здатність дельфіна відрізняти сигнали відбиті рибами, від сигналів відбитих предметами таких же розмірів. Він може виявити кинуту у воду дробину на відстані до 20 - 30 метрів.

Кажани і звуки Видає ультразвуки, а потім ловить луну, відбиту від перешкод. Володіючи здатністю оцінювати надкороткі проміжки часу від посилання звукового сигналу до його повернення, він дуже точно визначає відстань до комах, за якими полює, і впевнено, не натикаючись на дерева, летить в густому лісі. Частота звуків, видаваних кажаном, досягає 50 кГц, тобто лежить далеко за межами частот, чутних людиною. Миша робить до 30 ультразвукових посиланнь за секунду, тривалістю 1 мс кожна. За 1 мс звук проходить близько 34 см, отже, кажан може знайти перешкоду на відстані від 17 см і далі.

Кажани чують звуки, яких ми не чуємо Кажани використовують слух для багатьох речей, яких ми не робимо – Полювання на жуків Польоти у темряві Знаходження друзів

Вуха кажана У порівнянні з нами, кажани мають дуже великі вуха. Завдяки їм, вони чують дуже високі звуки.

Незвичайне Нещодавно було зроблене сенсаційне відкриття. Джейн Йак і Джеймс Фуллард виявили на крилах метеликів Hedyloidea вуха! Смішно те, що з'явилися ці органи у метеликів під «взаємодією» кажанів. Багато метеликів мають органи –локатори для ультразвука, що видається кажанами, - аби не потрапити до них на обід. Але у метеликів такі вуха на передній поверхні першої пари крил виявлені вперше.

Застосування ультразвуку Ехолокація Дослідження у різних галузях фізики (випромінювання твердого тіла та напівпровідників), вивчення властивостей речовин Ультразвук широко застосовується в медицині.

Теплобачення

Застосування інфрачервоних променів За допомогою тепловізора можна побачити кірпічну кладку стіни через слой штукатурки товщиною 3 см. зліва — зображення у видимому світлі, зправа — в тепловізорі

температурна чутливість біля 0,02°С. Зліва — портрет здорової людини; з права —людини з підвищеною температурою. Тепловізор дозволяє проводити ранню діагностику вражень судин. Варкозне розширення вен, непомітне при зовнішньому обстеженні, чітко проявляється на інфрачервоному зображенні.

Живий гігрометр

Жива гідравлика «Стопохідна машина» П. Л. Чебишева

Унікальні синоптики

Таємниці швидкості

Живі ракети

Таємниці броні молюска

Біоніка в архітектурі та дизайні

Природні сейсмографи

ВИХІД

100. Дельфіни дуже швидко рухаються. 100 метрів вони пропливають за 10 с. Пояснити причину такої великої швидкості плавання дельфінів і визначити швидкість. відповідь

Швидкість руху цих тварин залежить від будови їх шкіри, Зовнішній шар її , дуже товстий та пружній, пов´язаний з іншим шаром шкіри, в якому є відростки. Ці відростки входять в ячейки верхнього шару, і шкіра дельфіна стає ще більш пружньою. При збільшенні швидкості на шкірі дельфіна виникають складки. Хвиля, яка біжить по шкірі дельфіна і гасить вихори. Швидкість дельфіна 10 м\с.

200. Дрібні морські рибки плавають стайкою, форма якої нагадує краплю. Чому утворюється така форма стайок? відповідь

Зустрічна вода діє на окремих рибок так, що рух кожної з них може бути або облегшений або уповільнений, в залежності від положення по відношенню до стайки. Цей фактор і впливає на форму рухомої стайки в вигляді каплі, при якій опір води руху стайки найменший.

З00. Чому мозолі болять перед дощем? відповідь

Перед дощем зменшується атмосферний тиск. Зменшення зовнішнього тиску викликає деяке розширення тканин ноги, а так як тверда тканина мозолі не може однаково розширитися з м´якими тканинами тіла, то відбувається подразнення нервів і відчувається біль.

400. Всім відомо, то звичайна муха вільно ходить по стелі. Чи зможе вона так же вільно переміщуваться по стелі у безповітряному просторі? відповідь

Ні, не зможе, При русі по стелі муха утримується за рахунок атмосферного тиску. На кінцях ніжек в неї маються невеликі присоски.

100. Лапи павука не мають м´язових волокон. Однак павук не тільки швидко пересувається, але й стрибає. Чим це можна пояснити? відповідь

Встановлено, що кінцівки павука діють аналогічно гідравлічному приводу, рідиною для якого слугує кров.

200. Яким чином пересуваються морські зірки? відповідь

Промені морських зірок пронизані симетрично розташованими каналами, заповненими рідиною. Рідина подається у ножки, які при цьому дуже сильно набухають, витягуються вперед по направленню руху і за допомогою присосок закріплюються до грунту, після чого мускулатура ножок збігається, виштовхуючи рідину з каналів, і зірка рухається вперед.

300. Випадково залетівши у вікно, кажани частенько сідають людям на голову. Чому? відповідь

Волосся поглинає випромінюваний кажаном ультразвук, тому кажан, не сприймаючи відбитих хвиль, не відчуває перепони і летить прямо на волосся.

400. Як побудоване око у комах? Які недоліки і переваги такої будови ока? відповідь

Око комахи має ячеїсту структуру і представляє собою щось на зразок букета тонких трубочок. Кожна трубочка - це окреме око, яке слідкує за певною частиною простору. Велика кількість трубочок дозволяє одночасно бачити весь простір довколо. Однак в такий тоненький отвір світла попадає дуже мало, як на дно глибокого колодязя. Тому, складне око комахи бачить з усіх боків, але ні в одному напрямі воно не бачить добре.

100. Які особливості зору у жаби? відповідь

Жаба умудряється не бачити те, що їй бачити не треба, наприклад тіні від хмар. Сітчатка ока жаби має властивість підсилювати контрастність зображення, чітко виділяючи його контури. Око її слідкує за переміщенням предметів і одночасно проводить складну обробку сигналів , які надійшли.

200. Назвіть тварину, яка здатна реагувати на радіоактивне випромінювання. відповідь

Дуже чутливим індікатором радіоактивного випромінювання є равлик. Це живий лічильник радіоактивності. А також таргани та пацюки.

300. Біологи винайшли, що змії легко вишукують здобич в темряві,не дивлячись на те, що вночі зір у них не розвинений. Чим це пояснити? відповідь

У деяких змій по обидві сторони голови, між ноздрями і очами, є два конічних заглиблення, по краям яких знаходяться особливі клітини, які чутливі до інфрачервоного випромінювання. Температурна різниця всього на 0,0018 градусів заставляє змію реагувати на об´єкт. Використовуючи свої термолокатори, змія може визначити розмір жертви , а також відстань і позу.

400.Чи можна бачити теплове випромінювання? відповідь

Є тварини, які здатні бачити теплові промені.Наприклад, глибоководні кальмари. Крім звичайних очей, вони мають ще термоскопічні очі. Побудовані вони як звичайне око, але мають світлофільтр , який поглинає всі промені, крім інфрачервоних (теплових).

Наскільки розпровсюджені у природі біологічні годинники, і які ви можете навести приклади?