Ketentuan dasar teori Lamarck. Hipotesis evolusi

BAGIAN “Kekuatan bahan”

    Ketentuan dasar. Hipotesis dan asumsi utama. Jenis beban dan deformasi dasar.

Kekuatan materi– adalah ilmu tentang kekuatan dan deformasi benda, elemen mesin dan struktur. Daya tahan– disebut kemampuan bahan struktur dan elemen-elemennya untuk menahan aksi gaya-gaya luar tanpa mengalami keruntuhan. DENGAN Opromat mempertimbangkan metode untuk menghitung elemen struktur untuk kekuatan, kekakuan dan stabilitas. R Perhitungan kekuatan memungkinkan untuk menentukan dimensi dan bentuk bagian yang dapat menahan beban tertentu dengan jumlah material paling sedikit. Di bawah kekakuan mengacu pada kemampuan suatu benda atau struktur untuk menahan pembentukan deformasi. Perhitungan kekakuan memastikan bahwa perubahan bentuk dan dimensi struktur dan elemennya tidak melebihi standar yang diizinkan. Di bawah stabilitas mengacu pada kemampuan suatu struktur untuk melawan gaya-gaya yang mencoba membuatnya keluar dari keseimbangan. Perhitungan stabilitas mencegah kemungkinan hilangnya stabilitas secara tiba-tiba dan pembengkokan panjang bagian. Dalam praktiknya, dalam banyak kasus, Anda harus berurusan dengan struktur dengan bentuk yang kompleks, tetapi struktur tersebut dapat dibayangkan terdiri dari elemen-elemen sederhana yang terpisah (balok, susunan). Bahan desain utama dari kekuatan material adalah kayu, yaitu suatu benda yang dimensi melintangnya kecil dibandingkan dengan panjangnya. Kemampuan suatu bahan untuk menghilangkan deformasi setelah penghentian gaya luar disebut elastisitas. Hipotesis dan asumsi utama: 1) hipotesis tentang tidak adanya gaya dalam awal - asumsikan jika tidak ada penyebab yang menyebabkan deformasi benda (beban), maka di semua titiknya semua gayanya sama dengan 0, sehingga gaya interaksi antara bagian dan beban tubuh tidak diperhitungkan. 2) asumsi keberpihakan material, fisika - sifat mekanik suatu benda mungkin tidak sama pada titik yang berbeda. 3) asumsi kesinambungan materi, materi suatu benda mempunyai struktur yang berkesinambungan dan mewakili lingkungan yang berkesinambungan. 4) Asumsi isotropi suatu bahan, mengasumsikan bahwa suatu benda mempunyai sifat yang sama ke segala arah. Bahan yang tidak mempunyai sifat yang sama pada arah yang berbeda disebut anisotropik (kayu). 5) asumsi elastisitas ideal, mari kita asumsikan bahwa dalam batas tertentu, pembebanan material mempunyai elastisitas ideal, yaitu setelah beban dihilangkan, deformasi hilang sama sekali.

Perubahan dimensi linier dan sudut suatu benda disebut deformasi linier dan sudut, masing-masing 1) asumsi perpindahan kecil atau prinsip dimensi awal. 2) asumsi deformasi linier suatu benda, pergerakan titik-titik dan bagian-bagian suatu benda elastis dalam batas-batas tertentu, dibebani sebanding dengan gaya-gaya yang ditimbulkan oleh gerakan-gerakan tersebut. 3) hipotesis bagian bidang. Jenis beban dan deformasi utama: Beban permukaan dapat terkonsentrasi atau terdistribusi, tergantung pada sifat beban, dibagi menjadi statistik dan dinamis. Statistik Beban disebut nilai numerik, yang arah dan letaknya tetap atau berubah secara perlahan dan tidak signifikan. Dinamis beban yang dicirikan oleh kopling yang cepat dalam waktu arah atau lokasinya disebut. Jenis utama deformasi: 1) tegangan – rantai; 2) kompresi – kolom; 3) shift - segel, pasak. Deformasi geser yang dibawa ke titik kehancuran material disebut geser. 4) Torsi 5) lentur – balok, sumbu.

    Metode bagian. Tegangan.

Cara pemotongannya adalah benda dipotong secara mental oleh sebuah bidang menjadi 2 bagian, salah satunya dibuang dan sebagai gantinya gaya-gaya yang bekerja sebelum pemotongan diterapkan pada bagian yang tersisa, bagian yang tersisa dianggap sebagai benda yang berdiri sendiri. berada dalam keseimbangan di bawah pengaruh gaya eksternal dan internal yang diterapkan pada bagian tersebut. Menurut hukum ke-3 Newton, gaya-gaya dalam yang bekerja pada penampang bagian benda yang tersisa dan yang dibuang sama besarnya, tetapi berlawanan, oleh karena itu, ketika kita mempertimbangkan kesetimbangan salah satu dari 2 bagian benda yang dibedah, kita peroleh nilai yang sama dari kekuatan internal. Gambar halaman 8 dalam perkuliahan.

    Jenis deformasi. Hukum Hooke dalam ketegangan dan kompresi.

Dengan deformasi yang berbeda pada penampang balok, berbagai faktor internal muncul:

1) pada penampang hanya terjadi gaya memanjang N, dalam hal ini deformasi tarik jika gaya diarahkan dari penampang. 2) pada penampang hanya terjadi gaya transversal Q, dalam hal ini deformasi geser. pada bagian tersebut hanya torsi T yang terjadi pada bagian ini. Dalam hal ini, ini adalah deformasi puntir. 4) momen lentur M terjadi pada bagian tersebut, dalam hal ini adalah deformasi lentur murni jika M dan Q terjadi secara serentak pada bagian tersebut; bagian, maka lenturnya melintang.

Hukum Hooke hanya berlaku dalam batas beban tertentu. Tegangan normal berbanding lurus dengan pemanjangan atau pemendekan relatif. E – koefisien proporsionalitas (modulus elastisitas longitudinal) mencirikan kekakuan material, yaitu kemampuan untuk menahan deformasi elastis akibat tegangan atau kompresi.

    Tegangan dan regangan memanjang pada tegangan dan kompresi. Perhitungan kuat tarik dan tekan.

Sebagai hasil dari pengujian mekanis, tegangan pembatas ditentukan di mana terjadi malfungsi atau kerusakan material pada bagian struktural. Untuk memastikan kekuatan suatu bagian, tegangan yang timbul di dalamnya selama pengoperasian harus kurang dari maksimum.
faktor keamanan.
;S – disebut koefisien kekuatan yang diizinkan. Hal ini tergantung pada sifat, kualitas dan keseragaman bahan. Untuk kayu rapuh S=2 – 5, untuk kayu 8 – 12.
tegangan yang diizinkan.
kondisi kuat tarik dan tekan.

Tarik atau tekan adalah salah satu jenis deformasi yang hanya terjadi gaya longitudinal pada setiap bagian balok. Batang-batang yang sumbunya lurus (straight bar) yang bekerja dalam keadaan tarik atau tekan disebut batang. Ketika diregangkan, hipotesis penampang datar benar, yaitu semua serat balok memanjang dengan jumlah yang sama. Selama tarik dan tekan pada penampang balok, hanya tegangan normal yang muncul, yang terdistribusi secara merata pada penampang tersebut.
Bentuk penampang tidak mempengaruhi tegangan. Pada semua bagian balok, tegangan terdistribusi secara merata dan pada bagian yang gaya terpusat diterapkan pada balok sepanjang sumbu, nilai gaya longitudinal dan tegangan berubah secara tiba-tiba.
ekstensi relatif.

    Dasar kekuatan fisik. Diagram tarik baja ringan.

Grafik... halaman 14 dalam perkuliahan. Jelaskan: 3 garis lurus sejajar satu sama lain dengan garis putus-putus dengan sudut 30 derajat. Segitiga itu kecil di dekat titik asal. Katakan padaku di mana poinnya.

mereka menyebut tegangan maksimum yang menyebabkan peningkatan deformasi sebanding dengan beban, yaitu hukum Hooke berlaku. Batas lain yang disebut batas elastis adalah titik A.

Tegangan elastis adalah tegangan yang sampai pada deformasi praktis tetap elastis.

Kekuatan luluh C adalah tegangan di mana perpanjangan nyata muncul pada sampel tanpa menambah beban. B – ketahanan sementara atau kekuatan tarik. resistensi sementara disebut tegangan bersyarat sama dengan rasio gaya maksimum yang dapat ditahan sampel dengan luas penampang asli; ketika resistensi sementara tercapai, penyempitan terbentuk pada sampel tarik - leher, yaitu, yaitu, penghancuran sampel dimulai. Kita berbicara tentang tegangan bersyarat karena pada bagian leher tegangannya akan besar. M - sesuai dengan tegangan yang muncul. Pada penampang terkecil pada saat pecah - tegangan pecah.
.

    Sistem batang statis tak tentu. Persamaan kompatibilitas perpindahan.

Sistem statis tak tentu– ini adalah sistem (struktur) batang elastis yang jumlah gaya dalam dan reaksi tumpuannya yang tidak diketahui lebih besar daripada jumlah persamaan statis yang mungkin untuk sistem ini.

Selain persamaan statis, untuk menghitung sistem (struktur) seperti itu, perlu melibatkan kondisi tambahan yang menggambarkan deformasi elemen-elemen sistem tertentu. Mereka secara konvensional disebut persamaan perpindahan atau persamaan kompatibilitas deformasi (dan metode penyelesaiannya sendiri kadang-kadang disebut metode perbandingan deformasi).

Derajat ketidakpastian statis sistem adalah selisih antara jumlah yang tidak diketahui dan jumlah persamaan kesetimbangan independen yang dapat disusun untuk sistem tertentu.

Jumlah persamaan perpindahan tambahan yang diperlukan untuk mengungkapkan indeterminasi statis harus sama dengan derajat indeterminasi statis sistem.

Persamaan kompatibilitas perpindahan disebut persamaan kanonik metode gaya, karena ditulis menurut hukum tertentu (kanon). Persamaan ini, yang jumlahnya sama dengan jumlah tambahan yang tidak diketahui, bersama dengan persamaan kesetimbangan memungkinkan untuk mengungkapkan ketidakpastian statis sistem, yaitu untuk menentukan nilai dari tambahan yang tidak diketahui.

    Rumus tegangan geser pada torsi. Deformasi torsi. Perhitungan kekuatan dan kekakuan torsi.

Torsi adalah jenis deformasi di mana hanya satu faktor gaya yang muncul pada penampang batang - torsi Mz. Torsi, menurut definisi, sama dengan jumlah momen gaya dalam relatif terhadap sumbu longitudinal batang Oz. Gaya normal yang sejajar dengan sumbu Oz tidak berkontribusi terhadap torsi.

Terlihat dari rumusnya, tegangan geser dan tegangan geser sebanding dengan jarak dari sumbu batang. Mari kita perhatikan analogi struktur rumus tegangan normal tegangan lentur murni dan tegangan puntir tangensial. Hipotesis diambil saat menghitung torsi:

1) bagian yang datar sebelum deformasi tetap datar setelah deformasi (hipotesis Bernoulli, hipotesis bagian bidang);

2) semua jari-jari suatu bagian tetap lurus (tidak melengkung) dan berputar melalui sudut yang sama, yaitu setiap bagian berputar relatif terhadap sumbu x seperti piringan tipis yang keras;

3) jarak antar bagian tidak berubah selama deformasi.

Pada torsi, perhitungan kekuatan juga dibagi menjadi desain dan verifikasi. Perhitungannya didasarkan pada kondisi kekuatan dimana τmax adalah tegangan geser maksimum pada balok, ditentukan dari persamaan di atas tergantung pada bentuk penampang; [τ] - tegangan geser yang diijinkan, sama dengan bagian dari tegangan pembatas untuk bahan bagian tersebut - kekuatan tarik τv atau kekuatan luluh τt. Faktor keamanan ditetapkan berdasarkan pertimbangan yang sama seperti tegangan. Misalnya, untuk poros berpenampang lingkaran berongga, dengan diameter luar D dan diameter dalam d, kita punya dimana α=d/D adalah koefisien bagian rongga.

Kondisi kekakuan torsi pada poros tersebut adalah sebagai berikut: dimana [φo] adalah sudut puntir relatif yang diperbolehkan

    Masalah torsi statis tak tentu

Dalam torsi, seperti halnya tegangan, masalah statis tak tentu dapat muncul, yang penyelesaiannya harus menambahkan persamaan kesesuaian perpindahan ke persamaan kesetimbangan statis.

Mudah untuk menunjukkan bahwa metode penyelesaian masalah torsi dan tegangan ini adalah sama. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, sebuah balok yang tertanam pada kedua ujungnya pada dinding yang benar-benar kaku (Gbr. 7.21). Mari kita buang penghentiannya, ganti aksinya dengan momen yang tidak diketahui M1 dan M2. Persamaan kesesuaian deformasi diperoleh dari ketentuan bahwa sudut torsi pada embedment kanan sama dengan nol:

Dimana Ip1=πd14/32, Ip2=πd24/32.

Momen torsi pada penampang balok dihubungkan dengan persamaan berikut:

.

Memecahkan persamaan di atas bersama-sama untuk momen yang tidak diketahui, kita memperoleh:

Sudut puntir bagian C ditentukan dari persamaan

Diagram torsi dan sudut puntir disajikan pada Gambar. 7.21.

    Pembengkokan balok lurus melintang. Diagram lentur murni gaya dalam selama pembengkokan balok.

Lentur murni adalah jenis deformasi yang hanya terjadi momen lentur pada setiap penampang balok; deformasi lentur murni akan terjadi jika 2 pasang gaya yang sama besar tetapi berlawanan diterapkan pada balok, suatu bidang yang melalui sumbu. Balok, gandar, dan poros berfungsi untuk menekuk. Kami akan mempertimbangkan balok-balok yang memiliki setidaknya 1 bidang simetri dan bidang aksi beban bertepatan dengannya; dalam hal ini, deformasi lentur terjadi pada bidang deformasi gaya-gaya luar dan lentur disebut langsung. Tikungan melintang– lentur, dimana pada bagian batang, selain momen lentur internal, juga timbul gaya transversal. Untuk lentur murni, hipotesis bagian datar adalah valid. Serabut-serabut yang terletak pada sisi cembung diregangkan, serabut-serabut yang terletak pada sisi cekung dikompresi pada bagian tepinya. Di antara keduanya terdapat lapisan tengah serat yang hanya membengkok tanpa mengubah panjangnya. Dengan lentur murni, tegangan tarik dan tekan normal timbul pada penampang balok, yang tersebar tidak merata pada penampang tersebut.

Analisis ketergantungan diferensial selama lentur di atas memungkinkan kita untuk menetapkan beberapa fitur (aturan) untuk membuat diagram momen lentur dan gaya transversal:

A - di area di mana tidak ada beban terdistribusi Q, diagram Q dibatasi pada garis lurus sejajar alas, dan diagram M– garis lurus miring;

B - di area di mana beban terdistribusi diterapkan pada balok Q, diagram Q dibatasi oleh garis lurus miring, dan diagram M– parabola kuadrat. Apalagi jika diagramnya M jika kita membangun “di atas serat yang diregangkan”, maka konveksitas rabola akan diarahkan ke arah aksi Q, dan titik ekstremnya akan ditempatkan di bagian tempat diagram Q melintasi garis dasar;

V - di bagian di mana gaya terkonsentrasi diterapkan pada balok dalam diagram Q akan ada lompatan berdasarkan besaran dan arah gaya tertentu, dan pada diagram M– kekusutan, ujungnya diarahkan ke arah aksi gaya ini;

G - pada bagian dimana momen terkonsentrasi diterapkan pada balok dalam diagram Q tidak akan ada perubahan, tetapi pada diagram M– melompati besarnya momen ini;

D - di daerah di mana Q>0, momen M meningkat, dan di daerah di mana Q M berkurang (lihat gambar a–d).

    Membengkokkan hipotesis. Rumus tegangan normal

Ada tiga hipotesis tentang pembengkokan:

a – hipotesis penampang datar (hipotesis Bernoulli) – penampang datar sebelum deformasi tetap datar setelah deformasi, tetapi hanya berputar relatif terhadap garis tertentu, yang disebut sumbu netral penampang balok. Dalam hal ini, serat-serat balok yang terletak di satu sisi sumbu netral akan meregang, dan di sisi lain, memampatkan; serat yang terletak pada sumbu netral tidak mengubah panjangnya;

b – hipotesis tentang keteguhan tegangan normal – tegangan yang bekerja pada jarak yang sama kamu dari sumbu netral, konstan sepanjang lebar balok;

c – hipotesis tentang tidak adanya tekanan lateral – serat memanjang yang berdekatan tidak saling menekan.

Tegangan lentur normal maksimum kami menemukannya menggunakan rumus: Di mana W z– momen resistensi aksial

Selama tarik dan tekan pada penampang balok, hanya tegangan normal yang timbul, yang terdistribusi secara merata pada penampang, tidak mempengaruhi tegangan. Pada semua bagian balok, tegangan terdistribusi secara merata dan pada bagian yang gaya terpusat diterapkan pada balok sepanjang sumbu, nilai gaya longitudinal dan tegangan berubah secara tiba-tiba. ekstensi relatif.

    Ketergantungan diferensial selama pembengkokan

Mari kita buat beberapa hubungan antara gaya internal dan beban eksternal selama pembengkokan, serta ciri khas diagram Q Dan M, pengetahuan yang akan memfasilitasi pembuatan diagram dan memungkinkan Anda mengontrol kebenarannya. Untuk kenyamanan notasi, kami akan menyatakan: M≡M z , Q≡Q kamu .

Mari kita pilih elemen kecil pada bagian balok dengan beban sewenang-wenang di tempat di mana tidak ada gaya dan momen terkonsentrasi dx. Karena seluruh balok berada dalam kesetimbangan, maka elemennya dx akan berada dalam keseimbangan di bawah aksi gaya transversal yang diterapkan padanya, momen lentur dan beban eksternal. Karena Q Dan M dalam kasus umum, perubahan sepanjang sumbu balok, kemudian pada bagian elemen dx gaya geser akan terjadi Q Dan Q+dQ, serta momen lentur M Dan M+dM. Dari kondisi kesetimbangan elemen yang dipilih kita peroleh
Persamaan pertama dari dua persamaan yang ditulis memberikan kondisi

Dari persamaan kedua, abaikan sukunya Q· dx·( dx/2) sebagai kuantitas orde kedua yang sangat kecil, kita temukan

Mengingat ekspresi (10.1) dan (10.2) bersama-sama kita dapat memperoleh

Hubungan (10.1), (10.2) dan (10.3) disebut ketergantungan diferensial D.I. Zhuravsky selama pembengkokan.

    Karakteristik geometris bagian datar. (momen statis luas. Momen inersia kutub. Momen inersia aksial. Momen inersia pada translasi paralel sumbu. Sumbu utama dan momen inersia utama.

Momen statis luas bangun datar terhadap sumbu yang terletak pada bidang yang sama adalah jumlah hasil kali luas luas dasar pada jarak darinya ke sumbu tersebut, diambil alih seluruh luas, dan momen statis terhadap sumbu. Bisa lebih besar dari nol atau kurang.

Momen inersia kutub suatu bangun datar relatif terhadap tiang yang terletak di seluruh luasnya adalah jumlah hasil kali luas daerah dasar dengan kuadrat jaraknya ke tiang.
Momen inersia kutub selalu lebih besar dari 0.

Momen inersia suatu sistem mekanik terhadap sumbu tetap (“momen inersia aksial”) adalah besaran fisis Ja, sama dengan jumlah hasil kali massa semua n titik material sistem dengan kuadrat titik-titik tersebut. jarak ke sumbu: Di mana:

mi adalah massa titik ke-i,

ri - jarak dari titik ke-i ke sumbu.

Momen inersia aksial suatu benda Ja adalah ukuran inersia suatu benda yang melakukan gerak rotasi pada suatu sumbu, sama seperti massa suatu benda adalah ukuran inersia suatu benda dalam gerak translasi. Di mana:

dm = ρdV - massa elemen kecil volume benda dV,

ρ - kepadatan,

r adalah jarak dari elemen dV ke sumbu a.

Jika benda itu homogen, artinya massa jenisnya sama di semua tempat, maka

Sumbu yang momen inersia sentrifugal suatu penampang menjadi nol disebut sumbu utama, dan sumbu utama yang melalui pusat gravitasi suatu penampang disebut sumbu pusat utama inersia suatu penampang.

Momen inersia terhadap sumbu inersia utama suatu penampang disebut momen inersia utama suatu penampang dan dilambangkan dengan I1 dan I2, dengan I1>I2. Biasanya yang dimaksud dengan momen utama adalah momen inersia aksial terhadap sumbu pusat utama inersia.

Anggaplah sumbu u dan v adalah sumbu utama. Kemudian Dari sini Persamaan INI menentukan posisi sumbu inersia utama suatu penampang pada suatu titik tertentu relatif terhadap sumbu koordinat asal. Saat memutar sumbu koordinat, momen inersia aksial juga berubah. Mari kita cari posisi sumbu relatif terhadap momen inersia aksial yang mencapai nilai ekstrim. Untuk melakukan ini, kita mengambil turunan pertama Iu terhadap α dan menyamakannya dengan nol: oleh karena itu, jika momen inersia suatu penampang terhadap sumbu utama adalah sama, maka semua sumbu yang melalui titik yang sama pada penampang tersebut adalah momen utama dan momen inersia aksial terhadap semua sumbu tersebut adalah sama: Iu=Iv =Iy=Iz. Sifat ini dimiliki misalnya pada bagian persegi, bulat, dan melingkar.

    Balok dan rangka statis tak tentu. Metode gaya untuk mengungkap ketidakpastian statis balok dan rangka.

Statis tak tentu adalah sistem yang tidak dapat dihitung hanya dengan menggunakan persamaan statis, karena memiliki hubungan yang tidak diperlukan. Untuk menghitung sistem seperti itu, persamaan tambahan disusun dengan memperhitungkan deformasi sistem.

Sistem statis tak tentu memiliki sejumlah ciri khas:

Sistem statis tak tentu- ini adalah suatu struktur, faktor gaya pada elemen-elemennya tidak dapat ditentukan hanya dari persamaan kesetimbangan (persamaan statis).

Ketidakpastian statis muncul ketika jumlah koneksi yang dikenakan pada suatu sistem ternyata lebih besar dari yang diperlukan untuk menjamin keseimbangannya. Pada saat yang sama, beberapa dari koneksi ini menjadi, seolah-olah, “berlebihan”, dan upaya di dalamnya menjadi hal yang tidak perlu diketahui. Berdasarkan jumlah tambahan yang tidak diketahui, derajat ketidakpastian statis sistem ditentukan. Perhatikan bahwa istilah sambungan “ekstra” bersifat kondisional, karena sambungan ini diperlukan untuk menjamin kekuatan dan kekakuan sistem, meskipun sambungan tersebut “berlebihan” dalam hal keseimbangannya.

Bingkai– suatu struktur yang terdiri dari batang-batang dengan konfigurasi sewenang-wenang dan mempunyai satu atau lebih simpul kaku (tidak berengsel). Untuk mengungkap indeterminasi statik, selain sisi statik permasalahan, perlu juga menganalisis deformasi sistem dan, selain persamaan kesetimbangan, juga menyusun persamaan kesesuaian deformasi, yang penyelesaiannya adalah “ ekstra” yang tidak diketahui ditemukan. Dalam hal ini, jumlah persamaan tersebut harus sama dengan derajat ketidakpastian statis sistem. Metode kekuatan. Ide utama dari metode ini Untuk mengubah sistem statis tak tentu menjadi sistem statis determinan, metode gaya menggunakan teknik berikut. Semua ikatan “ekstra” yang dikenakan pada struktur dibuang, dan aksinya digantikan oleh reaksi yang sesuai - gaya atau momen. Pada saat yang sama, untuk mempertahankan kondisi pengikatan dan pembebanan yang ditentukan, reaksi ikatan yang dilepaskan harus memiliki nilai sedemikian rupa sehingga perpindahan ke arah reaksi ini sama dengan nol (atau nilai yang ditentukan). Jadi, ketika mengungkapkan ketidakpastian statis dengan metode ini, yang dicari bukanlah deformasi, namun gaya-gaya yang bersesuaian—reaksi ikatan (oleh karena itu dinamakan “metode gaya”).

Mari kita tuliskan tahapan utama dalam mengungkap ketidakpastian statis dengan menggunakan metode gaya:

1) kita menentukan derajat ketidakpastian statis sistem, yaitu jumlah kelebihan yang tidak diketahui;

2) kami menghapus koneksi yang tidak perlu dan dengan demikian mengganti sistem asli yang tidak dapat ditentukan secara statis dengan sistem yang dapat ditentukan secara statis. Sistem baru ini, terbebas dari koneksi yang tidak perlu, disebut dasar Perhatikan bahwa pilihan koneksi tambahan bisa sangat sewenang-wenang dan hanya bergantung pada keinginan perancang, sehingga untuk sistem awal statis tak tentu yang sama, versi sistem utama yang berbeda dimungkinkan. Namun, kehati-hatian harus diberikan untuk memastikan bahwa sistem utama tetap tidak berubah secara geometris - yaitu, elemen-elemennya, setelah menghilangkan koneksi yang tidak perlu, tidak boleh bergerak bebas di ruang angkasa. 3) kami membuat persamaan deformasi pada titik penerapan kelebihan yang tidak diketahui. Karena pada sistem asli deformasi ini sama dengan nol, maka persamaan yang ditunjukkan juga harus sama dengan nol. Kemudian dari persamaan yang dihasilkan kita menemukan nilai dari tambahan yang tidak diketahui. Masalah dasar kekuatan material. Deformasi elastis dan plastis. Dasar hipotesis Dan asumsi. Klasifikasi banyak Dan...

  • Program pendidikan pendidikan umum dasar lembaga pendidikan anggaran Kota

    Program pendidikan

    ... jenis. Perkembangan ide-ide evolusioner Asal jenis. Perkembangan konsep evolusi. Dasar ketentuan ... « hipotesa stabil", " hipotesa panspermia", " hipotesa evolusi biokimia". Mencirikan dasar hipotesis ...

  • 5 Topik perhitungan dan karya grafis 16 > Soal tes 16 > Contoh tes penguasaan pengetahuan 17 > V. Rencana tematik pembelajaran disiplin ilmu 19

    Rencana tematik

    ... Dasar hipotesis Dan asumsi ketika torsi poros bulat. Kondisi kekuatan dan kekakuan. Tegangan geser dan sudut deformasi... di bawah pengaruh variabel banyak; e) maksimal... dst. jenis pengendalian sesuai dengan Peraturan) Jumlah poin, ...

  • Masa muda Anda, dewasa, usia tua, di bawah redaksi umum A. A. Reana St. Petersburg "Prime-Eurosign" Rumah Penerbitan "Neva" Moscow Olma-Press "2002 BBC 88. 37

    Dokumen

    Mungkin ada kesalahan diterima pelajar, dan... intelektual banyak. BAB... dua anak utama jenis memori - ... menunggu dasar ketentuan... koneksi. Hipotesa inkonsistensi - posisi teori kognitif... hubungan). Profesional deformasi kepribadian -...

    • Hipotesis adalah suatu argumentasi mengenai suatu fenomena tertentu, yang didasarkan pada pandangan subjektif seseorang yang mengarahkan tindakannya pada suatu arah yang telah ditetapkan. Jika hasilnya belum diketahui orang tersebut, maka asumsi umum dibuat, dan memeriksanya memungkinkan Anda untuk menyesuaikan fokus pekerjaan secara keseluruhan. Ini adalah konsep ilmiah dari sebuah hipotesis. Apakah mungkin untuk menyederhanakan makna konsep ini?

    Penjelasan dalam bahasa “non-ilmiah”.

    Hipotesis adalah kemampuan untuk memprediksi, memprediksi hasil kerja, dan ini adalah komponen terpenting dari hampir setiap penemuan ilmiah. Ini membantu menghitung kesalahan dan kesalahan di masa depan dan mengurangi jumlahnya secara signifikan. Dalam hal ini, hipotesis yang dihasilkan secara langsung selama bekerja dapat dibuktikan sebagian. Jika hasilnya diketahui, tidak ada gunanya berasumsi, dan kemudian tidak ada hipotesis yang diajukan. Ini adalah definisi sederhana dari konsep hipotesis. Sekarang kita dapat berbicara tentang cara pembuatannya dan mendiskusikan jenis-jenisnya yang paling menarik.

    Bagaimana hipotesis lahir?

    Menciptakan argumen dalam pikiran manusia bukanlah proses berpikir yang sederhana. Seorang peneliti harus mampu menciptakan dan memperbaharui pengetahuan yang diperolehnya, dan ia juga harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

    1. Masalah penglihatan. Ini adalah kemampuan untuk menunjukkan jalur perkembangan ilmu pengetahuan, menetapkan tren utamanya dan menghubungkan tugas-tugas yang berbeda bersama-sama. Menggabungkan visi masalah dengan keterampilan dan pengetahuan yang telah diperoleh, naluri dan kemampuan seseorang dalam penelitian.
    2. Karakter alternatif. Sifat ini memungkinkan seseorang menarik kesimpulan menarik dan menemukan sesuatu yang benar-benar baru dalam fakta yang diketahui.
    3. Intuisi. Istilah ini mengacu pada proses yang tidak disadari dan tidak didasarkan pada penalaran logis.

    Apa inti dari hipotesis?

    Hipotesis mencerminkan realitas objektif. Dalam hal ini, ia serupa dengan berbagai bentuk pemikiran, namun ia juga berbeda satu sama lain. Kekhususan utama suatu hipotesis adalah bahwa hipotesis tersebut mencerminkan fakta-fakta di dunia material dalam bentuk dugaan; hipotesis tersebut tidak menyatakan secara kategoris dan dapat diandalkan. Oleh karena itu, hipotesis adalah asumsi.

    Semua orang tahu bahwa ketika menetapkan suatu konsep melalui genus dan perbedaan terdekat, perlu juga menunjukkan ciri-ciri pembeda. Genus yang paling dekat dengan suatu hipotesis berupa hasil suatu kegiatan adalah konsep “asumsi”. Apa perbedaan antara hipotesis dan dugaan, fantasi, prediksi, tebakan? Hipotesis yang paling mengejutkan tidak didasarkan pada spekulasi belaka; semuanya memiliki karakteristik tertentu. Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda perlu mengidentifikasi fitur-fitur penting.

    Ciri-ciri hipotesis

    Jika kita berbicara tentang konsep ini, maka ada baiknya menetapkan ciri-cirinya.

    1. Hipotesis adalah suatu bentuk khusus pengembangan ilmu pengetahuan. Hipotesis inilah yang memungkinkan ilmu pengetahuan berpindah dari fakta individu ke fenomena tertentu, generalisasi pengetahuan dan pengetahuan tentang hukum perkembangan fenomena tertentu.
    2. Hipotesis didasarkan pada pembuatan asumsi-asumsi yang berkaitan dengan penjelasan teoritis terhadap fenomena tertentu. Konsep ini bertindak sebagai penilaian tersendiri atau keseluruhan rangkaian penilaian yang saling berhubungan, fenomena alam. Penilaian selalu bermasalah bagi peneliti, karena konsep ini berbicara tentang pengetahuan teoritis probabilistik. Kebetulan hipotesis diajukan berdasarkan deduksi. Contohnya adalah hipotesis mengejutkan K. A. Timiryazev tentang fotosintesis. Memang benar, namun awalnya semua berawal dari asumsi hukum kekekalan energi.
    3. Hipotesis adalah dugaan yang didasarkan pada beberapa fakta spesifik. Oleh karena itu, hipotesis tidak dapat disebut sebagai proses yang kacau dan tidak disadari, ini adalah mekanisme yang sepenuhnya logis dan logis yang memungkinkan seseorang memperluas pengetahuannya untuk memperoleh informasi baru - untuk memahami realitas objektif; Sekali lagi, kita dapat mengingat hipotesis mengejutkan N. Copernicus tentang sistem heliosentris baru, yang mengungkapkan gagasan bahwa Bumi berputar mengelilingi Matahari. Dia menguraikan semua idenya dalam karya “On the Rotation of the Celestial Spheres”, semua tebakan didasarkan pada dasar faktual yang nyata dan ketidakkonsistenan dengan konsep geosentris yang masih berlaku saat itu ditunjukkan.

    Ciri-ciri khas ini, jika digabungkan, akan membedakan suatu hipotesis dari jenis asumsi lainnya, serta menegaskan esensinya. Seperti yang Anda lihat, hipotesis adalah asumsi probabilistik tentang penyebab suatu fenomena tertentu, yang keandalannya sekarang tidak dapat diverifikasi dan dibuktikan, namun asumsi ini memungkinkan kita menjelaskan beberapa penyebab fenomena tersebut.

    Penting untuk diingat bahwa istilah “hipotesis” selalu digunakan dalam dua arti. Hipotesis adalah asumsi yang menjelaskan suatu fenomena. Hipotesis juga disebut sebagai suatu cara berpikir yang mengemukakan suatu asumsi, kemudian mengembangkan perkembangan dan pembuktian fakta tersebut.

    Hipotesis sering kali dikonstruksikan dalam bentuk asumsi tentang penyebab fenomena masa lalu. Sebagai contoh, kita dapat mencontohkan pengetahuan kita tentang terbentuknya tata surya, inti bumi, lahirnya bumi, dan lain sebagainya.

    Kapan hipotesis tidak ada lagi?

    Ini hanya mungkin terjadi dalam beberapa kasus:

    1. Hipotesis mendapat konfirmasi dan berubah menjadi fakta yang dapat dipercaya - menjadi bagian dari teori umum.
    2. Hipotesis tersebut terbantahkan dan hanya menjadi pengetahuan palsu.

    Hal ini dapat terjadi selama pengujian hipotesis, ketika akumulasi pengetahuan cukup untuk membuktikan kebenaran.

    Apa saja yang termasuk dalam struktur hipotesis?

    Hipotesis dibangun dari unsur-unsur berikut:

    • dasar - akumulasi berbagai fakta, pernyataan (baik dibenarkan atau tidak);
    • bentuk - akumulasi berbagai kesimpulan yang akan mengarah dari dasar hipotesis ke asumsi;
    • asumsi - kesimpulan dari fakta, pernyataan yang menggambarkan dan membenarkan hipotesis.

    Perlu dicatat bahwa hipotesis selalu sama dalam struktur logisnya, tetapi berbeda dalam isi dan fungsi yang dilakukan.

    Apa yang dapat dikatakan tentang konsep hipotesis dan tipenya?

    Dalam proses evolusi pengetahuan, hipotesis mulai berbeda dalam kualitas kognitif, serta objek studi. Mari kita lihat lebih dekat masing-masing jenis ini.

    Berdasarkan fungsinya dalam proses kognitif, hipotesis deskriptif dan penjelasan dibedakan:

    1. Hipotesis deskriptif adalah pernyataan yang berbicara tentang sifat-sifat yang melekat pada objek yang diteliti. Biasanya, asumsi memungkinkan kita menjawab pertanyaan “Apakah benda ini atau itu?” atau “Sifat apa yang dimiliki benda tersebut?” Hipotesis jenis ini dapat diajukan untuk mengidentifikasi komposisi atau struktur suatu objek, mengungkapkan mekanisme kerja atau ciri-ciri aktivitasnya, dan menentukan ciri-ciri fungsional. Di antara hipotesis deskriptif terdapat hipotesis eksistensial, yang berbicara tentang keberadaan suatu objek.
    2. Hipotesis penjelas adalah pernyataan yang didasarkan pada alasan munculnya suatu objek tertentu. Hipotesis semacam itu memungkinkan untuk menjelaskan mengapa suatu peristiwa tertentu terjadi atau apa penyebab munculnya suatu benda.

    Sejarah menunjukkan bahwa seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, semakin banyak bermunculan hipotesis eksistensial yang menceritakan tentang keberadaan suatu objek tertentu. Selanjutnya muncul hipotesis deskriptif yang menceritakan tentang sifat-sifat benda tersebut, dan akhirnya lahir hipotesis penjelas yang mengungkap mekanisme dan alasan kemunculan benda tersebut. Seperti yang Anda lihat, ada komplikasi bertahap dari hipotesis dalam proses mempelajari hal-hal baru.

    Hipotesis apa yang ada untuk objek penelitian? Ada yang umum dan privat.

    1. Hipotesis umum membantu memperkuat asumsi tentang hubungan alami dan pengatur empiris. Mereka berperan sebagai semacam perancah dalam pengembangan ilmu pengetahuan. Ketika hipotesis terbukti, hipotesis tersebut menjadi teori ilmiah dan berkontribusi pada sains.
    2. Hipotesis parsial adalah asumsi yang disertai pembenaran tentang asal usul dan kualitas fakta, peristiwa, atau fenomena. Jika ada suatu keadaan yang menyebabkan munculnya fakta-fakta lain, maka pengetahuan berbentuk hipotesis.
    3. Ada juga jenis hipotesis yang berfungsi. Asumsi ini dikemukakan pada awal penelitian, yaitu asumsi bersyarat dan memungkinkan menggabungkan fakta dan observasi menjadi satu kesatuan dan memberikan penjelasan awal. Kekhususan utama hipotesis kerja adalah diterimanya secara kondisional atau sementara. Sangat penting bagi peneliti untuk mensistematisasikan pengetahuan yang diperoleh yang diberikan pada awal penelitian. Setelah itu mereka perlu diproses dan rute selanjutnya harus diuraikan. Hipotesis yang berfungsi adalah hal yang diperlukan untuk ini.

    Apa itu versi?

    Konsep hipotesis ilmiah telah diklarifikasi, tetapi ada istilah lain yang tidak biasa - versi. Apa itu? Dalam penelitian politik, sejarah atau sosiologi, serta dalam praktik investigasi forensik, seringkali ketika menjelaskan fakta tertentu atau kombinasinya, sejumlah hipotesis diajukan yang dapat menjelaskan fakta dengan cara yang berbeda. Hipotesis ini disebut versi.

    Ada versi publik dan pribadi.

    1. Versi umum merupakan asumsi yang menceritakan tentang kejahatan secara keseluruhan yang berupa suatu sistem tunggal keadaan dan tindakan tertentu. Versi ini tidak hanya menjawab satu, tetapi serangkaian pertanyaan.
    2. Versi pribadi adalah asumsi yang menjelaskan keadaan individu dari suatu kejahatan. Dari versi privat, dibangun satu versi umum.

    Standar apa yang harus dipenuhi oleh hipotesis?

    Konsep hipotesis dalam peraturan hukum harus memenuhi persyaratan tertentu:

    • tidak boleh memiliki beberapa tesis;
    • keputusan harus dibuat dengan jelas dan logis;
    • argumentasi tidak boleh memuat penilaian atau konsep yang bersifat ambigu yang belum dapat diklarifikasi oleh peneliti;
    • penilaian harus memuat metode penyelesaian masalah agar dapat menjadi bagian penelitian;
    • dalam mengemukakan suatu asumsi dilarang menggunakan penilaian nilai, karena hipotesis harus dibuktikan dengan fakta, setelah itu akan diuji dan diterapkan dalam jangkauan yang luas;
    • hipotesis harus sesuai dengan topik, subjek penelitian, tugas; semua asumsi yang secara tidak wajar terkait dengan topik dihilangkan;
    • hipotesis tidak boleh bertentangan dengan teori yang ada, tetapi ada pengecualian.

    Bagaimana hipotesis dikembangkan?

    Hipotesis seseorang merupakan suatu proses berpikir. Tentu saja, sulit membayangkan proses umum dan terpadu untuk membangun hipotesis: semua karena kondisi untuk mengembangkan asumsi bergantung pada aktivitas praktis dan kekhususan masalah tertentu. Namun demikian, masih dimungkinkan untuk mengidentifikasi batas-batas umum tahapan proses berpikir yang mengarah pada munculnya suatu hipotesis. Ini:

    • mengajukan hipotesis;
    • perkembangan;
    • penyelidikan.

    Sekarang kita perlu memperhatikan setiap tahap munculnya hipotesis.

    Berhipotesis

    Untuk mengajukan hipotesis, Anda perlu memiliki beberapa fakta yang berkaitan dengan fenomena tertentu, dan fakta tersebut harus membenarkan kemungkinan asumsi tersebut, menjelaskan hal yang tidak diketahui. Oleh karena itu, terlebih dahulu kumpulan materi, pengetahuan, dan fakta terkait suatu fenomena tertentu, yang akan dijelaskan lebih lanjut.

    Berdasarkan materi tersebut dibuat asumsi tentang apa itu fenomena tersebut, atau dengan kata lain dirumuskan hipotesis dalam arti sempit. Asumsi dalam hal ini adalah suatu penilaian tertentu yang diungkapkan sebagai hasil pengolahan fakta-fakta yang dikumpulkan. Fakta-fakta yang mendasari hipotesis dapat dipahami secara logis. Ini adalah bagaimana isi utama dari hipotesis muncul. Asumsi harus menjawab pertanyaan tentang hakikat, penyebab fenomena, dan sebagainya.

    Pengembangan dan pengujian

    Begitu hipotesis diajukan, pengembangannya dimulai. Jika kita menganggap asumsi yang dibuat itu benar, maka sejumlah konsekuensi pasti akan muncul. Dalam hal ini, konsekuensi logis tidak dapat diidentifikasikan dengan kesimpulan rantai sebab-akibat. Konsekuensi logis adalah pemikiran yang menjelaskan tidak hanya keadaan suatu fenomena, tetapi juga alasan terjadinya fenomena tersebut, dan sebagainya. Membandingkan fakta dari hipotesis dengan data yang sudah ada memungkinkan Anda untuk mengkonfirmasi atau menyangkal hipotesis.

    Hal ini hanya mungkin terjadi melalui pengujian hipotesis dalam praktik. Hipotesis selalu dihasilkan melalui praktik, dan hanya praktik yang dapat memutuskan apakah suatu hipotesis benar atau salah. Pengujian dalam praktik memungkinkan Anda mengubah hipotesis menjadi pengetahuan yang dapat diandalkan tentang proses tersebut (apakah itu salah atau benar). Oleh karena itu, seseorang tidak boleh mereduksi kebenaran hipotesis menjadi tindakan logis yang spesifik dan terpadu; Saat memeriksa dalam praktik, metode dan metode pembuktian atau sanggahan yang berbeda digunakan.

    Konfirmasi atau sanggahan hipotesis

    Hipotesis kerja sering digunakan dalam dunia ilmiah. Metode ini memungkinkan Anda untuk mengkonfirmasi atau menyangkal fakta tertentu dalam praktik hukum atau ekonomi melalui persepsi. Contohnya seperti ditemukannya planet Neptunus, ditemukannya air bersih di Danau Baikal, terbentuknya pulau-pulau di Samudera Arktik, dan lain sebagainya. Semua ini dulunya hanyalah hipotesis, tetapi sekarang menjadi fakta yang terbukti secara ilmiah. Masalahnya adalah dalam beberapa kasus sulit atau tidak mungkin untuk melanjutkan praktik, dan menguji semua asumsi tidak mungkin dilakukan.

    Misalnya, sekarang ada hipotesis yang mengejutkan bahwa bahasa Rusia modern lebih dalam daripada bahasa Rusia Kuno, namun masalahnya adalah sekarang tidak mungkin untuk mendengar pidato lisan bahasa Rusia Kuno. Tidak mungkin untuk memverifikasi dalam praktiknya apakah Tsar Rusia Ivan yang Mengerikan menjadi seorang biarawan atau tidak.

    Dalam kasus di mana hipotesis prognostik diajukan, tidak tepat untuk mengharapkan konfirmasi langsung dan langsung dalam praktiknya. Itulah sebabnya dalam dunia ilmiah mereka menggunakan pembuktian logis atau sanggahan hipotesis. Pembuktian atau sanggahan logis berlangsung secara tidak langsung, karena fenomena-fenomena dari masa lalu atau masa kini dipelajari yang tidak dapat diakses oleh persepsi indrawi.

    Cara utama pembuktian logis suatu hipotesis atau sanggahannya:

    1. cara induktif. Konfirmasi atau sanggahan yang lebih lengkap terhadap suatu hipotesis dan penurunan akibat-akibat tertentu dari hipotesis tersebut berkat argumen-argumen yang mencakup hukum dan fakta.
    2. Cara deduktif. Penurunan atau sanggahan suatu hipotesis dari sejumlah hipotesis lain yang lebih umum, tetapi sudah terbukti.
    3. Pencantuman suatu hipotesis dalam sistem pengetahuan ilmiah yang konsisten dengan fakta-fakta lain.

    Pembuktian atau sanggahan yang logis dapat berupa pembuktian atau sanggahan langsung maupun tidak langsung.

    Peran penting hipotesis

    Setelah mengungkap masalah esensi dan struktur hipotesis, perlu juga diperhatikan peran pentingnya dalam aktivitas praktis dan teoretis. Hipotesis adalah suatu bentuk pengembangan pengetahuan ilmiah; tanpanya mustahil memahami sesuatu yang baru. Ia memainkan peran penting dalam dunia ilmiah dan berfungsi sebagai landasan bagi pembentukan hampir semua teori ilmiah. Semua penemuan penting dalam sains tidak muncul dalam bentuk yang sudah jadi; ini adalah hipotesis yang paling mengejutkan, yang terkadang mereka bahkan tidak ingin mempertimbangkannya.

    Semuanya selalu dimulai dari yang kecil. Semua fisika dibangun di atas hipotesis mengejutkan yang tak terhitung jumlahnya yang dikonfirmasi atau disangkal oleh praktik ilmiah. Oleh karena itu, ada baiknya menyebutkan beberapa ide menarik.

    1. Beberapa partikel berpindah dari masa depan ke masa lalu. Fisikawan memiliki seperangkat aturan dan larangannya sendiri, yang dianggap kanon, namun dengan munculnya tachyon, tampaknya semua norma telah terguncang. Tachyon adalah partikel yang dapat melanggar semua hukum fisika yang diterima sekaligus: massanya hanya khayalan, dan bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya. Teori telah dikemukakan bahwa tachyon dapat melakukan perjalanan kembali ke masa lalu. Partikel ini diperkenalkan oleh ahli teori Gerald Feinberg pada tahun 1967 dan menyatakan bahwa tachyon adalah kelas partikel baru. Ilmuwan berpendapat bahwa ini sebenarnya adalah generalisasi antimateri. Feinberg memiliki banyak orang yang berpikiran sama, dan gagasan itu sudah mengakar sejak lama, namun sanggahan masih muncul. Tachyon belum sepenuhnya hilang dari fisika, namun masih belum ada yang bisa mendeteksinya baik di luar angkasa maupun di akselerator. Jika hipotesisnya benar, orang akan bisa menghubungi nenek moyangnya.
    2. Setetes polimer air dapat merusak lautan. Salah satu hipotesis paling mengejutkan ini menunjukkan bahwa air dapat diubah menjadi polimer - komponen di mana molekul individu menjadi penghubung dalam rantai besar. Dalam hal ini, sifat-sifat air harus berubah. Hipotesis tersebut dikemukakan oleh ahli kimia Nikolai Fedyakin setelah melakukan percobaan dengan uap air. Hipotesis ini telah lama membuat takut para ilmuwan, karena diasumsikan bahwa satu tetes polimer berair dapat mengubah seluruh air di planet ini menjadi polimer. Namun, sanggahan terhadap hipotesis yang paling mengejutkan itu tidak lama lagi akan terjadi. Eksperimen ilmuwan diulangi, tetapi tidak ada konfirmasi teori yang ditemukan.

    Ada banyak hipotesis yang mengejutkan pada suatu waktu, tetapi banyak di antaranya tidak terkonfirmasi setelah serangkaian eksperimen ilmiah, namun tidak dilupakan. Fantasi dan pembenaran ilmiah adalah dua komponen utama bagi setiap ilmuwan.

    Yang paling populer di kalangan ilmuwan modern adalah hipotesis Oparin-Haldane tentang asal usul kehidupan di Bumi. Menurut hipotesis, kehidupan berasal dari benda mati (secara abiogenik) sebagai hasil reaksi biokimia yang kompleks.

    Ketentuan

    Untuk menjelaskan secara singkat hipotesis asal usul kehidupan, kita harus menyoroti tiga tahap pembentukan kehidupan menurut Oparin:

    • munculnya senyawa organik;
    • pembentukan senyawa polimer (protein, lipid, polisakarida);
    • munculnya organisme primitif yang mampu bereproduksi.

    Beras. 1. Skema evolusi menurut Oparin.

    Biogenik, yaitu evolusi biologis didahului oleh evolusi kimia, yang menghasilkan terbentuknya zat-zat kompleks. Pembentukannya dipengaruhi oleh atmosfer bumi yang bebas oksigen, radiasi ultraviolet, dan pelepasan petir.

    Biopolimer muncul dari zat organik, yang terbentuk menjadi bentuk kehidupan primitif (probion), secara bertahap dipisahkan oleh membran dari lingkungan luar. Munculnya asam nukleat dalam probion berkontribusi pada transfer informasi herediter dan komplikasi organisasi. Sebagai hasil seleksi alam jangka panjang, hanya organisme yang mampu bereproduksi dengan sukses yang tersisa.

    Beras. 2. Probion.

    Probion atau procell belum diperoleh secara eksperimental. Oleh karena itu, tidak sepenuhnya jelas bagaimana akumulasi biopolimer primitif dapat berpindah dari keberadaan tak bernyawa di dalam kaldu ke reproduksi, nutrisi, dan pernapasan.

    Cerita

    Hipotesis Oparin-Haldane telah berkembang pesat dan telah dikritik lebih dari sekali. Sejarah terbentuknya hipotesis dijelaskan dalam tabel.

    2 artikel teratasyang membaca bersama ini

    Tahun

    Ilmuwan

    Acara utama

    Ahli biologi Soviet Alexander Ivanovich Oparin

    Ketentuan pokok hipotesis Oparin pertama kali dirumuskan dalam bukunya “The Origin of Life”. Oparin mengemukakan bahwa biopolimer (senyawa dengan berat molekul tinggi) yang dilarutkan dalam air di bawah pengaruh faktor eksternal dapat membentuk tetesan koacervate atau coacervate. Ini adalah zat organik yang dikumpulkan bersama, yang secara kondisional dipisahkan dari lingkungan luar dan mulai mempertahankan metabolisme dengannya. Proses koaservasi - stratifikasi larutan dengan pembentukan koaservat - merupakan tahap koagulasi sebelumnya, yaitu. menempelnya partikel-partikel kecil. Sebagai hasil dari proses inilah asam amino muncul dari “kaldu primer” (istilah Oparin) - dasar organisme hidup.

    Ahli biologi Inggris John Haldane

    Terlepas dari Oparin, ia mulai mengembangkan pandangan serupa tentang masalah asal usul kehidupan. Berbeda dengan Oparin, Haldane berasumsi bahwa alih-alih coacervate, zat makromolekul yang mampu bereproduksi akan terbentuk. Haldane percaya bahwa zat pertama bukanlah protein, melainkan asam nukleat

    Ahli kimia Amerika Stanley Miller

    Sebagai seorang mahasiswa, ia menciptakan kembali lingkungan buatan untuk memperoleh asam amino dari benda mati (bahan kimia). Eksperimen Miller-Urey mensimulasikan kondisi bumi dalam labu yang saling berhubungan. Labu tersebut diisi dengan campuran gas (amonia, hidrogen, karbon monoksida), yang komposisinya mirip dengan atmosfer awal bumi. Di satu bagian sistem terdapat air yang terus-menerus mendidih, yang uapnya terkena pelepasan listrik (mensimulasikan petir). Selama pendinginan, uap terakumulasi dalam bentuk kondensat di pipa bawah. Setelah seminggu percobaan terus menerus, asam amino, gula, lipid ditemukan di dalam labu

    Ahli biologi Inggris Richard Dawkins

    Dalam bukunya “The Selfish Gene,” dia menyatakan bahwa dalam kaldu primordial, bukan tetesan coacervate yang terbentuk, tetapi molekul yang mampu bereproduksi. Cukup bagi satu molekul untuk muncul sehingga salinannya dapat memenuhi lautan

    Beras. 3. Eksperimen Miller.

    Eksperimen Miller telah berulang kali dikritik, dan tidak sepenuhnya diakui sebagai konfirmasi praktis terhadap teori Oparin-Haldane. Masalah utamanya adalah memperoleh bahan organik dari campuran yang dihasilkan yang menjadi dasar kehidupan.

    Apa yang telah kita pelajari?

    Dari pelajaran tersebut kita belajar tentang esensi hipotesis Oparin-Haldane tentang asal usul kehidupan di Bumi. Menurut teori tersebut, zat bermolekul tinggi (protein, lemak, karbohidrat) muncul dari benda mati sebagai akibat dari reaksi biokimia kompleks di bawah pengaruh lingkungan luar. Hipotesis ini pertama kali diuji oleh Stanley Miller, yang menciptakan kembali kondisi bumi sebelum munculnya kehidupan. Hasilnya adalah asam amino dan zat kompleks lainnya. Namun, bagaimana zat ini direproduksi masih belum dapat dikonfirmasi.

    Uji topiknya

    Evaluasi laporan

    Penilaian rata-rata: 4.4. Total peringkat yang diterima: 194.

    1. Apakah hidup itu?

    Menjawab. Kehidupan adalah cara hidup entitas (organisme hidup) yang diberkahi dengan aktivitas internal, proses pengembangan tubuh struktur organik dengan dominasi proses sintesis yang stabil atas proses peluruhan, keadaan materi khusus yang dicapai melalui sifat-sifat berikut. Kehidupan adalah cara keberadaan badan protein dan asam nukleat, yang intinya adalah pertukaran zat secara konstan dengan lingkungan, dan dengan terhentinya pertukaran ini, kehidupan juga terhenti.

    2. Hipotesis apa tentang asal usul kehidupan yang Anda ketahui?

    Menjawab. Berbagai gagasan tentang asal usul kehidupan dapat digabungkan menjadi lima hipotesis:

    1) kreasionisme - Penciptaan makhluk hidup oleh Tuhan;

    2) generasi spontan - organisme hidup muncul secara spontan dari benda mati;

    3) hipotesis keadaan mapan - kehidupan selalu ada;

    4) hipotesis panspermia - kehidupan dibawa ke planet kita dari luar;

    5) hipotesis evolusi biokimia - kehidupan muncul sebagai hasil proses yang mematuhi hukum kimia dan fisika. Saat ini, sebagian besar ilmuwan mendukung gagasan asal usul kehidupan abiogenik dalam proses evolusi biokimia.

    3. Apa prinsip dasar metode ilmiah?

    Menjawab. Metode ilmiah adalah seperangkat teknik dan operasi yang digunakan dalam membangun suatu sistem pengetahuan ilmiah. Prinsip dasar metode ilmiah adalah tidak menerima begitu saja. Pernyataan atau sanggahan apa pun terhadap sesuatu harus diverifikasi.

    Pertanyaan setelah § 89

    1. Mengapa gagasan tentang asal mula kehidupan yang ilahi tidak dapat dikonfirmasi atau disangkal?

    Menjawab. Proses penciptaan dunia oleh Tuhan dianggap hanya terjadi satu kali dan karena itu tidak dapat diteliti. Sains hanya membahas fenomena-fenomena yang dapat diobservasi dan dipelajari secara eksperimental. Oleh karena itu, dari sudut pandang ilmiah, hipotesis tentang asal muasal makhluk hidup dari Tuhan tidak dapat dibuktikan atau disangkal. Prinsip utama metode ilmiah adalah “tidak menerima begitu saja”. Oleh karena itu, secara logis tidak akan ada kontradiksi antara penjelasan ilmiah dan agama mengenai asal usul kehidupan, karena kedua bidang pemikiran ini saling eksklusif.

    2. Apa ketentuan utama hipotesis Oparin–Haldane?

    Menjawab. Dalam kondisi modern, kemunculan makhluk hidup dari alam mati tidak mungkin terjadi. Munculnya materi hidup secara abiogenik (yaitu, tanpa partisipasi organisme hidup) hanya mungkin terjadi dalam kondisi atmosfer kuno dan tidak adanya organisme hidup. Atmosfer kuno mengandung metana, amonia, karbon dioksida, hidrogen, uap air, dan senyawa anorganik lainnya. Di bawah pengaruh pelepasan listrik yang kuat, radiasi ultraviolet, dan radiasi tinggi, senyawa organik dapat muncul dari zat-zat ini, yang terakumulasi di lautan, membentuk “kaldu utama”. Dalam “kaldu utama” biopolimer, kompleks multimolekul - coacervat - terbentuk. Ion logam, yang bertindak sebagai katalis pertama, memasuki tetesan coacervate dari lingkungan luar. Dari sejumlah besar senyawa kimia yang ada dalam “sup primordial”, kombinasi molekul yang paling efektif secara katalitik dipilih, yang pada akhirnya menyebabkan munculnya enzim. Pada antarmuka antara coacervate dan lingkungan luar, molekul lipid berbaris, yang mengarah pada pembentukan membran sel primitif. Pada tahap tertentu, probion protein memasukkan asam nukleat, menciptakan kompleks terpadu, yang menyebabkan munculnya sifat-sifat makhluk hidup seperti reproduksi diri, pelestarian informasi keturunan dan transmisi ke generasi berikutnya. Probion, yang metabolismenya dipadukan dengan kemampuan untuk bereproduksi, sudah dapat dianggap sebagai prosel primitif, yang perkembangan selanjutnya terjadi sesuai dengan hukum evolusi materi hidup.

    3. Bukti eksperimental apa yang dapat diberikan untuk mendukung hipotesis ini?

    Menjawab. Pada tahun 1953, hipotesis A.I. Oparin ini secara eksperimental dikonfirmasi oleh eksperimen ilmuwan Amerika S. Miller. Dalam instalasi yang dibuatnya, kondisi yang diduga ada di atmosfer utama bumi disimulasikan. Dari hasil percobaan diperoleh asam amino. Eksperimen serupa diulangi berkali-kali di berbagai laboratorium dan memungkinkan untuk membuktikan kemungkinan mendasar mensintesis hampir semua monomer biopolimer utama dalam kondisi seperti itu. Selanjutnya, ditemukan bahwa, dalam kondisi tertentu, dimungkinkan untuk mensintesis biopolimer organik yang lebih kompleks dari monomer: polipeptida, polinukleotida, polisakarida, dan lipid.

    4. Apa perbedaan antara hipotesis A.I. Oparin dan hipotesis J. Haldane?

    Menjawab. J. Haldane juga mengajukan hipotesis tentang asal usul kehidupan abiogenik, tetapi, tidak seperti A.I. Oparin, ia mengutamakan bukan pada protein - sistem koaservat yang mampu melakukan metabolisme, tetapi pada asam nukleat, yaitu sistem makromolekul yang mampu bereproduksi sendiri.

    5. Argumen apa yang diberikan oleh para penentang ketika mengkritik hipotesis Oparin – Haldane?

    Menjawab. Hipotesis Oparin – Haldane juga memiliki sisi lemah, seperti yang ditunjukkan oleh lawannya. Dalam kerangka hipotesis ini, tidak mungkin menjelaskan masalah utama: bagaimana lompatan kualitatif dari benda mati ke benda hidup terjadi. Memang, untuk reproduksi asam nukleat sendiri, diperlukan protein enzim, dan untuk sintesis protein, diperlukan asam nukleat.

    Berikan kemungkinan argumen yang mendukung dan menentang hipotesis panspermia.

    Menjawab. Argumen untuk:

    Kehidupan pada tingkat prokariotik muncul di Bumi segera setelah pembentukannya, meskipun jarak (dalam arti perbedaan tingkat kompleksitas organisasi) antara prokariota dan mamalia sebanding dengan jarak dari sup primordial ke pokariota;

    Jika kehidupan muncul di planet mana pun di galaksi kita, seperti yang ditunjukkan, misalnya, oleh perkiraan A.D. Panov, ia dapat “menginfeksi” seluruh galaksi hanya dalam jangka waktu beberapa ratus juta tahun;

    Temuan artefak pada beberapa meteorit yang dapat diartikan sebagai hasil aktivitas mikroorganisme (bahkan sebelum meteorit tersebut menghantam Bumi).

    Hipotesis panspermia (kehidupan yang dibawa ke planet kita dari luar) tidak menjawab pertanyaan utama tentang bagaimana kehidupan muncul, namun memindahkan masalah ini ke tempat lain di Alam Semesta;

    Keheningan radio total di Semesta;

    Karena ternyata seluruh Alam Semesta kita baru berusia 13 miliar tahun (yaitu, seluruh Alam Semesta kita hanya 3 kali lebih tua (!) dari planet Bumi), maka hanya ada sedikit waktu tersisa bagi asal usul kehidupan di suatu tempat yang jauh. .. Jarak bintang terdekat dengan kita adalah a-centauri - 4 tahun cahaya. di tahun ini. Pesawat tempur modern (4 kecepatan suara) akan terbang ke bintang ini ~ 800.000 tahun.

    Charles Darwin menulis pada tahun 1871: “Tetapi jika sekarang... di suatu perairan hangat yang mengandung semua garam amonium dan fosfor yang diperlukan dan dapat diakses oleh pengaruh cahaya, panas, listrik, dll., suatu protein terbentuk secara kimiawi, mampu Jika terjadi transformasi yang lebih jauh dan semakin kompleks, maka zat ini akan segera dimusnahkan atau diserap, hal yang tidak mungkin terjadi pada periode sebelum kemunculan makhluk hidup.”

    Konfirmasikan atau bantah pernyataan Charles Darwin ini.

    Menjawab. Proses munculnya makhluk hidup dari senyawa organik sederhana sangatlah panjang. Agar kehidupan muncul di Bumi, diperlukan proses evolusi yang berlangsung jutaan tahun, di mana struktur molekul yang kompleks, terutama asam nukleat dan protein, dipilih untuk stabilitas, agar dapat mereproduksi jenisnya sendiri.

    Jika saat ini di Bumi, di suatu tempat di wilayah dengan aktivitas vulkanik yang intens, senyawa organik yang cukup kompleks dapat muncul, maka kemungkinan senyawa ini akan bertahan dalam jangka waktu lama dapat diabaikan. Kemungkinan munculnya kembali kehidupan di Bumi tidak termasuk. Sekarang makhluk hidup hanya muncul melalui reproduksi.

    1. Dalam kondisi modern, kemunculan makhluk hidup dari alam mati tidak mungkin terjadi. Munculnya materi hidup secara abiogenik (yaitu, tanpa partisipasi organisme hidup) hanya mungkin terjadi dalam kondisi atmosfer kuno dan tidak adanya organisme hidup. 2. Komposisi atmosfer purba antara lain metana, amonia, karbon dioksida, hidrogen, uap air dan senyawa anorganik lainnya. Di bawah pengaruh pelepasan listrik yang kuat, radiasi ultraviolet, dan radiasi tinggi, senyawa organik dapat muncul dari zat-zat ini, yang terakumulasi di lautan, membentuk “kaldu utama”. 3. Dalam “kaldu primer”, kompleks multimolekul - coacervate - dibentuk dari biopolimer. Ion logam, yang bertindak sebagai katalis pertama, memasuki tetesan coacervate dari lingkungan luar. Dari sejumlah besar senyawa kimia yang ada dalam “sup primordial”, kombinasi molekul yang paling efektif secara katalitik dipilih, yang pada akhirnya menyebabkan munculnya enzim. Pada antarmuka antara coacervate dan lingkungan luar, molekul lipid berbaris, yang mengarah pada pembentukan membran sel primitif. 4. Pada tahap tertentu, probion protein memasukkan asam nukleat, menciptakan kompleks terpadu, yang menyebabkan munculnya sifat-sifat makhluk hidup seperti reproduksi diri, pelestarian informasi keturunan dan transmisi ke generasi berikutnya. Probion, yang metabolismenya dipadukan dengan kemampuan untuk bereproduksi, sudah dapat dianggap sebagai prosel primitif, yang perkembangan selanjutnya terjadi sesuai dengan hukum evolusi materi hidup.