Pagrindinės Lamarko teorijos nuostatos. Evoliucinė hipotezė

SKYRIUS „Medžiagų stiprumas“

    Pagrindinės nuostatos. Pagrindinės hipotezės ir prielaidos. Apkrovų tipai ir pagrindinės deformacijos.

Medžiagų stiprumas– yra mokslas apie kūnų, mašinų elementų ir konstrukcijų stiprumą ir deformaciją. Patvarumas– vadinamas konstrukcijų ir jų elementų medžiagos gebėjimas nesugriūti priešintis išorinių jėgų veikimui. SU Opromat svarsto konstrukcinių elementų stiprumo, standumo ir stabilumo skaičiavimo metodus. R Stiprumo skaičiavimai leidžia nustatyti dalių matmenis ir formas, kurios gali atlaikyti tam tikrą apkrovą naudojant mažiausią medžiagos kiekį. Pagal standumas reiškia kūno ar konstrukcijos gebėjimą atsispirti deformacijos formavimuisi. Standumo skaičiavimai užtikrina, kad konstrukcijos ir jų elementų formos ir matmenų pokyčiai neviršytų leistinų normų. Pagal stabilumas reiškia konstrukcijos gebėjimą atsispirti jėgoms, kurios bando ją išmesti iš pusiausvyros. Stabilumo skaičiavimai užkerta kelią staigiam stabilumo praradimui ir dalių ilgių išlinkimui. Praktikoje daugeliu atvejų tenka susidurti su sudėtingos formos struktūromis, tačiau jas galima įsivaizduoti kaip susidedančias iš atskirų paprastų elementų (sijų, matricų). Pagrindinė medžiagos stiprumo projektinė medžiaga yra mediena, tai yra korpusas, kurio skersiniai matmenys yra maži, palyginti su jo ilgiu. Vadinamas medžiagos gebėjimas pašalinti deformaciją pasibaigus išorinėms jėgoms elastingumas. Pagrindinės hipotezės ir prielaidos: 1) hipotezė apie pradinių vidinių jėgų nebuvimą - manyti, kad jei nėra priežasčių, sukeliančių kūno deformaciją (apkrovą), tai visuose jo taškuose visos jo jėgos lygios 0, taigi sąveikos jėgos tarp dalių ir apkrovos. į kūną neatsižvelgiama. 2) medžiagos vienpusiškumo prielaida, fizika - kūno mechaninės savybės skirtinguose taškuose gali būti nevienodos. 3) medžiagos tęstinumo prielaida, bet kurio kūno medžiaga turi ištisinę struktūrą ir reprezentuoja ištisinę terpę. 4) medžiagos izotropijos prielaida, manyti, kad kūno medžiaga visomis kryptimis turi vienodas savybes. Medžiaga, kuri neturi tų pačių savybių skirtingomis kryptimis, vadinama anizotropine (mediena). 5) idealaus elastingumo prielaida, darykime prielaidą, kad tam tikrose ribose medžiagos apkrova turi idealų elastingumą, tai yra, pašalinus apkrovą, deformacija visiškai išnyksta.

Kūno linijinių ir kampinių matmenų pokytis vadinamas atitinkamai linijine ir kampine deformacija 1) mažo poslinkio prielaida arba pradinių matmenų principas. 2) kūnų tiesinės deformacijos prielaida, tampraus kūno taškų ir pjūvių judėjimas tam tikrose ribose, apkraunamas proporcingai šių judesių sukeliamoms jėgoms. 3) plokštuminių pjūvių hipotezė. Apkrovų tipai ir pagrindinės deformacijos: Paviršinės apkrovos gali būti koncentruotos arba paskirstytos, priklausomai nuo apkrovos veikimo pobūdžio, skirstomos į statistines ir dinamines. Statistiniai Apkrovomis vadinamos skaitinės reikšmės, kurių kryptis ir vieta išlieka pastovi arba kinta lėtai ir nežymiai. Dinamiškas vadinamos apkrovos, kurioms būdingas greitas susijungimas jų krypties ar vietos laiku. Pagrindinės deformacijų rūšys: 1) įtempimas – grandinės; 2) suspaudimas – stulpeliai; 3) pamaina - sandarikliai, kaiščiai. Šlyties deformacija, atnešta iki medžiagos sunaikinimo taško, vadinama šlytimi. 4) sukimas 5) lenkimas – sijos, ašys.

    Pjūvio metodas. Įtampa.

Pjūvių metodas yra toks, kad kūnas mintyse supjaustomas plokštuma į 2 dalis, iš kurių bet kuri išmeta, o jos vietoje prieš pjūvį veikiančios jėgos nukreipiamos į likusią dalį, likusi dalis laikoma nepriklausomu kūnu, yra pusiausvyroje, veikiant pjūviui išorinėms ir vidinėms jėgoms. Pagal 3-ąjį Niutono dėsnį likusių ir išmestų kūno dalių pjūvyje veikiančios vidinės jėgos yra vienodo dydžio, bet priešingos, todėl, įvertinę bet kurios iš 2 išpjaustyto kūno dalių pusiausvyrą, gauname ta pati vidinių jėgų vertė. 8 pav. psl. paskaitose.

    Deformacijų rūšys. Huko dėsnis įtempime ir suspaudime.

Esant skirtingoms sijos skerspjūvio deformacijoms, atsiranda įvairūs vidiniai veiksniai:

1) pjūvyje atsiranda tik išilginė jėga N, šiuo atveju ši deformacija yra tempiama, jei jėga nukreipta iš pjūvio. 2) skerspjūvyje atsiranda tik skersinė jėga Q, šiuo atveju tai šlyties deformacija. 3) ruože atsiranda tik sukimo momentas T Šiuo atveju tai sukimo deformacija. 4) ruože atsiranda lenkimo momentas M; šiuo atveju tai yra gryna lenkimo deformacija; jei ir M, ir Q atsiranda vienu metu sekcija, tada lenkimas yra skersinis.

Huko dėsnis galioja tik tam tikrose apkrovos ribose. Normalus įtempis yra tiesiogiai proporcingas santykiniam pailgėjimui arba sutrumpėjimui. E – proporcingumo koeficientas (išilginio tamprumo modulis) apibūdina medžiagos standumą, t.y. gebėjimas atsispirti tamprioms tempimo ar gniuždymo deformacijoms.

    Įtempimas ir išilginė deformacija įtempimo ir suspaudimo metu. Tempimo ir gniuždymo stiprio skaičiavimai.

Atlikus mechaninius bandymus, buvo nustatytas ribinis įtempis, kuriam esant konstrukcinės dalies medžiagos gedimas arba sunaikinimas. Norint užtikrinti dalies tvirtumą, būtina, kad eksploatacijos metu jose atsirandantys įtempiai būtų mažesni už didžiausius.
saugos faktorius.
;S – vadinamas leistinuoju stiprumo koeficientu. Tai priklauso nuo medžiagos savybių, kokybės ir vienodumo. Trapiai S=2 – 5, medienai 8 – 12.
leistina įtampa.
tempimo ir gniuždymo stiprio sąlyga.

Įtempimas arba suspaudimas yra deformacijos rūšis, kai bet kurioje sijos dalyje veikia tik išilginė jėga. Strypai su tiesia ašimi (tiesūs strypai), veikiantys įtempiant arba suspaudžiant, vadinami strypais. Tempiant yra teisinga plokščių pjūvių hipotezė, tai yra, visi sijos pluoštai pailgėja vienodai. Įtempimo ir gniuždymo metu sijos skerspjūviuose susidaro tik normalūs įtempiai, kurie tolygiai paskirstomi per pjūvį.
Skerspjūvio forma neturi įtakos įtempimui. Visose sijos atkarpose įtempiai pasiskirsto tolygiai, o atkarpoje, kur siją išilgai ašies veikia sutelkta jėga, išilginės jėgos ir įtempių reikšmė staigiai keičiasi.
santykinis pratęsimas.

    Fizinis jėgos pagrindas. Švelnaus plieno tempimo diagrama.

Grafikas... 14 psl. paskaitose. Apibūdinkite: 3 lygiagrečios viena kitai tiesios linijos su punktyrine linija 30 laipsnių kampu. Trikampis yra mažas netoli pradžios. Pasakyk man, kur yra taškai.

jie vadina didžiausią įtempį, iki kurio deformacija didėja proporcingai apkrovai, tai yra, galioja Huko dėsnis Taškas A atitinka kitą ribą, kuri vadinama tamprumo riba.

Tamprus įtempis yra įtempis, iki kurio deformacijos praktiškai išlieka elastingos.

C takumo stipris yra įtempis, kuriam esant pastebimas bandinio pailgėjimas, nedidinant apkrovos. B – laikinas atsparumas arba atsparumas tempimui. laikinas pasipriešinimas vadinamas sąlyginiu įtempimu, lygiu didžiausios jėgos, kurią bandinys gali atlaikyti, ir pradinio skerspjūvio ploto santykiui; pasiekus laikiną pasipriešinimą, tempiančiame bandinyje susidaro susiaurėjimas - kaklelis, t. prasideda mėginio naikinimas. Mes kalbame apie sąlyginį stresą, nes kaklo dalyje stresas bus didelis. M - atitinkanti įtampa atsirado. Mažiausiame skerspjūvyje plyšimo momentu – plyšimo įtempis.
.

    Statiškai neapibrėžtos strypų sistemos. Poslinkio suderinamumo lygtis.

Statiškai neapibrėžtos sistemos– tai tamprių strypų sistemos (konstrukcijos), kuriose nežinomų vidinių jėgų ir atramų reakcijų skaičius yra didesnis nei šiai sistemai galimų statinių lygčių skaičius.

Be statinių lygčių, norint apskaičiuoti tokias sistemas (struktūras), būtina įtraukti papildomas sąlygas, apibūdinančias tam tikros sistemos elementų deformaciją. Jos sutartinai vadinamos poslinkio lygtimis arba deformacijų suderinamumo lygtimis (o pats sprendimo metodas kartais vadinamas deformacijų palyginimo metodu).

Statinio neapibrėžtumo laipsnis Sistema yra skirtumas tarp nežinomųjų skaičiaus ir nepriklausomų pusiausvyros lygčių, kurias galima sudaryti tam tikrai sistemai.

Papildomų poslinkių lygčių, reikalingų statiniam neapibrėžtumui atskleisti, skaičius turi būti lygus sistemos statinio neapibrėžtumo laipsniui.

Suderinamumo lygtys poslinkiai vadinami kanoninėmis jėgos metodo lygtimis, nes parašytos pagal tam tikrą dėsnį (kanoną). Šios lygtys, kurių skaičius lygus papildomų nežinomųjų skaičiui, kartu su pusiausvyros lygtimis leidžia atskleisti statinį sistemos neapibrėžtumą, t.y., nustatyti papildomų nežinomųjų reikšmes.

    Šlyties įtempių sukimo metu formulė. Torsioninė deformacija. Stiprumo ir sukimo standumo skaičiavimai.

Sukimas – tai deformacijos rūšis, kai strypo skerspjūvyje atsiranda tik vienas jėgos faktorius – sukimo momentas Mz. Sukimo momentas pagal apibrėžimą yra lygus vidinių jėgų momentų sumai, palyginti su išilgine strypo Oz ašimi. Normalios jėgos, lygiagrečios Ozo ašiai, neprisideda prie sukimo momento.

Kaip matyti iš formulės, kirpimas ir šlyties įtempiai yra proporcingi atstumams nuo strypo ašies. Atkreipkime dėmesį į normalių grynojo lenkimo ir tangentinių sukimo įtempių formulių struktūrines analogijas. Hipotezės paimta skaičiuojant sukimą:

1) pjūviai, kurie yra plokšti iki deformacijos, po deformacijos lieka plokščios (Bernoulli hipotezė, plokštuminių pjūvių hipotezė);

2) visi tam tikros sekcijos spinduliai išlieka tiesūs (ne išlenkti) ir sukasi tuo pačiu kampu ϕ, tai yra, kiekviena sekcija sukasi x ašies atžvilgiu kaip kietas plonas diskas;

3) deformuojantis atstumai tarp sekcijų nesikeičia.

Sukimo atveju stiprumo skaičiavimai taip pat skirstomi į projektavimą ir patikrinimą. Skaičiavimai pagrįsti stiprumo sąlyga, kur τmax yra didžiausias sijos šlyties įtempis, nustatytas pagal aukščiau pateiktas lygtis, priklausomai nuo pjūvio formos; [τ] – leistinas šlyties įtempis, lygus dalies medžiagos ribinio įtempio daliai – tempiamasis stipris τv arba takumo riba τt. Saugos koeficientas nustatomas remiantis tais pačiais aspektais, kaip ir įtempimo atveju. Pavyzdžiui, tuščiavidurio apskrito skerspjūvio velenui, kurio išorinis skersmuo D ir vidinis skersmuo d, turime čia α=d/D yra pjūvio ertmės koeficientas.

Tokio veleno sukimo standumo sąlyga yra tokia: čia [φo] yra leistinas santykinis posūkio kampas

    Statiškai neapibrėžtos sukimo problemos

Sukant, kaip ir įtempiant, gali iškilti statiškai neapibrėžtos problemos, kurių sprendimui prie statinės pusiausvyros lygčių reikia pridėti poslinkių suderinamumo lygtis.

Nesunku parodyti, kad šių problemų sprendimo būdas sukimo ir įtempimo atveju yra tas pats. Panagrinėkime, kaip pavyzdį, absoliučiai standžiose sienose iš abiejų galų įkomponuotą siją (7.21 pav.). Atmeskime nutraukimus, pakeisdami jų veiksmą nežinomais momentais M1 ir M2. Deformacijos suderinamumo lygtį gauname iš sąlygos, kad sukimo kampas dešiniajame įtvirtinime lygus nuliui:

Kur Ip1 = πd14/32, Ip2 = πd24/32.

Sukimo momentai sijos sekcijose yra susieti pagal šią lygtį:

.

Išspręsdami aukščiau pateiktas lygtis nežinomiems momentams, gauname:

Pjūvio C posūkio kampas nustatomas pagal lygtį

Sukimo momentų ir sukimo kampų diagramos pateiktos fig. 7.21.

    Tiesus skersinis sijų lenkimas. Vidinių jėgų grynojo lenkimo diagrama lenkiant sijas.

Grynasis lenkimas yra deformacijos rūšis, kai bet kuriame sijos skerspjūvyje atsiranda tik lenkimo momentas; gryna lenkimo deformacija įvyks, jei siją, plokštumą, einantį per ašį, bus taikomos 2 lygios, bet priešingos ženklų poros. Sijos, ašys ir velenai tinka lenkimui. Laikysime tokias sijas, kurios turi bent 1 simetrijos plokštumą ir su ja sutampa apkrovos veikimo plokštuma, šiuo atveju lenkimo deformacija atsiranda išorinių jėgų deformacijos plokštumoje, o lenkimas vadinamas tiesioginiu. Skersinis lenkimas– lenkimas, kurio metu strypo atkarpose, be vidinio lenkimo momento, atsiranda ir skersinė jėga. Grynajam lenkimui galioja plokščių ruožų hipotezė. Išgaubtoje pusėje gulintys pluoštai ištempiami, gulintys įgaubtoje – ties riba suspaudžiami. Tarp jų yra centrinis pluošto sluoksnis, kuris tik lenkia nekeičiant ilgio. Esant grynam lenkimui, sijos skerspjūviuose atsiranda normalūs tempimo ir gniuždymo įtempiai, netolygiai pasiskirstę pjūvyje.

Aukščiau pateiktų skirtumų lenkimo metu analizė leidžia nustatyti kai kurias lenkimo momentų ir skersinių jėgų diagramų sudarymo ypatybes (taisykles):

A - vietose, kur nėra paskirstytos apkrovos q, diagramos K apsiriboja tiesiomis linijomis, lygiagrečiomis pagrindui, ir diagramomis M– pasvirusios tiesios linijos;

b – vietose, kur sijai taikoma paskirstyta apkrova q, diagramos K yra apriboti pasvirusiomis tiesiomis linijomis ir diagramomis M– kvadratinės parabolės. Be to, jei diagrama M jei statysime „ant ištempto pluošto“, tada rabolos išgaubimas bus nukreiptas veikimo kryptimi q, o ekstremumas bus skiltyje, kurioje yra diagrama K kerta bazinę liniją;

V - atkarpose, kur schemoje siją veikia sutelkta jėga K bus šuolių pagal dydį ir tam tikros jėgos kryptimi, ir diagramoje M– susilenkimai, antgalis nukreiptas šios jėgos veikimo kryptimi;

G - atkarpose, kur diagramoje sijai taikomas koncentruotas momentas K pakeitimų nebus, bet diagramoje M– šokinėja šio momento dydžiu;

d – srityse, kuriose K>0, momentas M didėja, ir tose srityse, kur K M mažėja (žr. a–d pav.).

    Lenkimo hipotezės. Formulė normaliam stresui

Yra trys tokios lenkimo hipotezės:

a – plokščių pjūvių hipotezė (Bernoulli hipotezė) – plokštieji pjūviai prieš deformaciją po deformacijos lieka plokščiai, bet sukasi tik tam tikros linijos atžvilgiu, kuri vadinama sijos pjūvio neutralia ašimi. Tokiu atveju sijos pluoštai, esantys vienoje neutralios ašies pusėje, išsitemps, o kitoje - susitrauks; pluoštai, esantys ant neutralios ašies, nekeičia savo ilgio;

b – hipotezė apie normaliųjų įtempių pastovumą – įtempiai, veikiantys tuo pačiu atstumu y nuo neutralios ašies, pastovus visoje sijos plotyje;

c – hipotezė apie šoninių spaudimų nebuvimą – gretimos išilginės skaidulos nespaudžia viena kitos.

Didžiausi normalūs lenkimo įtempiai randame pagal formulę: Kur W z– ašinis pasipriešinimo momentas

Įtempimo ir gniuždymo metu sijos skerspjūviuose atsiranda tik normalūs įtempiai, tolygiai pasiskirstę per pjūvį.Pjūvio forma įtempimui įtakos neturi. Visose sijos atkarpose įtempiai pasiskirsto tolygiai, o atkarpoje, kur siją išilgai ašies veikia sutelkta jėga, išilginės jėgos ir įtempių reikšmė staigiai keičiasi. santykinis pratęsimas.

    Diferencinės priklausomybės lenkimo metu

Nustatykime kai kuriuos ryšius tarp vidinių jėgų ir išorinių apkrovų lenkimo metu, taip pat charakteristikas diagramoms K Ir M, kurių žinios palengvins diagramų sudarymą ir leis kontroliuoti jų teisingumą. Žymėjimo patogumui pažymėsime: M≡M z , K≡K y .

Parinkime nedidelį elementą sijos atkarpoje su savavališka apkrova vietoje, kur nėra sutelktų jėgų ir momentų dx. Kadangi visas spindulys yra pusiausvyroje, elementas dx bus pusiausvyroje, veikiant jį veikiančioms skersinėms jėgoms, lenkimo momentams ir išorinei apkrovai. Nes K Ir M bendru atveju keitimas išilgai sijos ašies, po to elemento atkarpose dx atsiras šlyties jėgos K Ir K+dQ, taip pat lenkimo momentai M Ir M+dM. Iš pasirinkto elemento pusiausvyros sąlygos gauname
Pirmoji iš dviejų parašytų lygčių pateikia sąlygą

Iš antrosios lygties, nepaisydami termino q· dx·( dx/2) kaip be galo mažą antros eilės kiekį randame

Atsižvelgdami į (10.1) ir (10.2) išraiškas kartu galime gauti

Iškviečiami ryšiai (10.1), (10.2) ir (10.3). D. I. Žuravskio diferencinės priklausomybės lenkimo metu.

    Plokščiųjų pjūvių geometrinės charakteristikos. (statinis ploto momentas. Polinis inercijos momentas. Ašinis inercijos momentas. Inercijos momentas lygiagrečiai perkeliant ašis. Pagrindinės ašys ir pagrindiniai inercijos momentai.

Plokščios figūros ploto statinis momentas toje pačioje plokštumoje esančios ašies atžvilgiu yra elementariųjų plotų, esančių atstumu nuo jų iki šios ašies, plotų sandaugų suma, paimta per visą plotą, ir statiniai momentai apie ašis. Gali būti didesnis nei nulis arba mažesnis.

Plokščios figūros polinis inercijos momentas per visą plotą gulinčio ašigalio atžvilgiu yra elementariųjų plotų plotų sandaugų suma jų atstumo iki ašigalio kvadratais.
Polinis inercijos momentas visada yra didesnis nei 0.

Mechaninės sistemos inercijos momentas fiksuotos ašies atžvilgiu („ašinis inercijos momentas“) yra fizikinis dydis Ja, lygus visų n sistemos materialių taškų masių sandaugų sumai jų kvadratais. atstumai iki ašies: Kur:

mi yra i-ojo taško masė,

ri - atstumas nuo i-ojo taško iki ašies.

Ašinis kūno inercijos momentas Ja yra kūno, besisukančio aplink ašį, inercijos matas, lygiai taip pat, kaip kūno masė yra jo judesio judesio inercijos matas. Kur:

dm = ρdV – mažo kūno tūrio dV elemento masė,

ρ – tankis,

r yra atstumas nuo elemento dV iki ašies a.

Jei kūnas yra vienalytis, tai yra, jo tankis visur yra vienodas, tada

Ašys, apie kurias pjūvio išcentrinis inercijos momentas tampa lygus nuliui, vadinamos pagrindinėmis ašimis, o pagrindinės ašys, einančios per pjūvio svorio centrą, – pagrindinėmis centrinėmis atkarpos inercijos ašimis.

Inercijos momentai, palyginti su pagrindinėmis atkarpos inercijos ašimis, vadinami pagrindiniais atkarpos inercijos momentais ir žymimi I1 ir I2, kai I1>I2. Paprastai, kalbėdami apie pagrindinius momentus, jie turi omenyje ašinius inercijos momentus apie pagrindines centrines inercijos ašis.

Tarkime, kad u ir v ašys yra pagrindinės. Tada Iš čia ŠI lygtis nustato atkarpos pagrindinių inercijos ašių padėtį tam tikrame taške pradinių koordinačių ašių atžvilgiu. Sukant koordinačių ašis, keičiasi ir ašiniai inercijos momentai. Raskime ašių, kurių atžvilgiu ašiniai inercijos momentai pasiekia kraštutines vertes, padėtį. Norėdami tai padaryti, paimame pirmąją Iu išvestinę α atžvilgiu ir prilyginame ją nuliui: taigi, jei atkarpos inercijos momentai apie pagrindines ašis yra vienodi, tai visos ašys, einančios per tą patį pjūvio tašką yra pagrindiniai ir ašiniai inercijos momentai apie visas šias ašis yra vienodi: Iu=Iv =Iy=Iz. Šią savybę turi, pavyzdžiui, kvadratinės, apvalios ir žiedinės sekcijos.

    Statiškai neapibrėžtos sijos ir rėmai. Jėgų metodas sijų ir rėmų statiniam neapibrėžtumui atskleisti.

Statiškai neapibrėžta yra sistema, kurios negalima apskaičiuoti naudojant vien statines lygtis, nes ji turi nereikalingų ryšių. Tokioms sistemoms apskaičiuoti sudaromos papildomos lygtys, kuriose atsižvelgiama į sistemos deformacijas.

Statiškai neapibrėžtos sistemos turi keletą būdingų bruožų:

Statiškai neapibrėžta sistema- tai struktūra, kurios elementų jėgos faktoriai negali būti nustatomi tik iš pusiausvyros lygčių (statinių lygčių).

Statinis neapibrėžtumas atsiranda tuo atveju, kai sistemai įvestų jungčių skaičius pasirodo didesnis nei būtina jos pusiausvyrai užtikrinti. Tuo pačiu metu kai kurie iš šių ryšių tampa tarsi „pertekliniais“, o pastangos juose tampa nereikalingais nežinomais. Remiantis papildomų nežinomųjų skaičiumi, nustatomas sistemos statinio neapibrėžtumo laipsnis. Atkreipkite dėmesį, kad terminas „papildomos“ jungtys yra sąlyginis, nes šios jungtys būtinos sistemos tvirtumui ir standumui užtikrinti, nors jos pusiausvyros požiūriu yra „perteklinės“.

Rėmas– konstrukcija, sudaryta iš savavališkos konfigūracijos strypų, turinčių vieną ar daugiau standžių (ne šarnyrinių) mazgų. Statiniam neapibrėžtumui atskleisti, be statinės problemos pusės, būtina išanalizuoti sistemos deformacijas ir, be pusiausvyros lygčių, sudaryti deformacijų suderinamumo lygtis, iš kurių sprendimo „ papildomai“ randami nežinomieji. Tokiu atveju tokių lygčių skaičius turi būti lygus sistemos statinio neapibrėžtumo laipsniui. Jėgų metodas. Pagrindinė metodo idėja Norint paversti duotą statiškai neapibrėžtą sistemą į statiškai determinuotą, jėgų metodas naudoja tokią techniką. Visos konstrukcijos „papildomos“ jungtys atmetamos, o jų veikimas pakeičiamas atitinkamomis reakcijomis – jėgomis ar momentais. Tuo pačiu metu, norint išlaikyti nurodytas tvirtinimo ir apkrovimo sąlygas, išmestų jungčių reakcijos turi turėti tokias reikšmes, kad poslinkiai šių reakcijų kryptimi būtų lygūs nuliui (arba nurodytoms reikšmėms). Taigi, šiuo metodu atskleidžiant statinį neapibrėžtumą, ieškoma ne deformacijų, o atitinkamų jėgų – ryšių reakcijos (iš čia ir kilo pavadinimas „jėgų metodas“).

Užrašykime pagrindinius statinio neapibrėžtumo atskleidimo jėgų metodu etapus:

1) nustatome sistemos statinio neapibrėžtumo laipsnį, tai yra nereikalingų nežinomųjų skaičių;

2) pašaliname nereikalingus ryšius ir taip originalią statiškai neapibrėžtą sistemą pakeičiame statiškai apibrėžta. Ši nauja sistema, išlaisvinta nuo nereikalingų jungčių, vadinama pagrindinis Atkreipkite dėmesį, kad papildomų jungčių pasirinkimas gali būti gana savavališkas ir priklauso tik nuo projektuotojo noro, todėl tai pačiai pradinei statiškai neapibrėžtai sistemai galimos skirtingos pagrindinių sistemų versijos. Tačiau reikia pasirūpinti, kad pagrindinė sistema išliktų geometriškai nepakitusi – tai yra, jos elementai, pašalinus nereikalingus ryšius, neturėtų laisvai judėti erdvėje. 3) sudarome lygtis deformacijoms papildomų nežinomųjų taikymo taškuose. Kadangi pradinėje sistemoje šios deformacijos lygios nuliui, tai nurodytos lygtys taip pat turi būti prilygintos nuliui. Tada iš gautų lygčių randame papildomų nežinomųjų reikšmę. Pagrindinės medžiagų stiprumo problemos. Deformacijos elastingi ir plastikiniai. Pagrindinis hipotezes Ir prielaidos. klasifikacija apkrovų Ir...

  • Savivaldybės biudžetinės ugdymo įstaigos pagrindinio bendrojo ugdymo ugdymo programa

    Edukacinė programa

    ... rūšių. Evoliucinių idėjų raida Kilmė rūšių. Evoliucinių sampratų raida. Pagrindinis nuostatas ... « hipotezė pastovi būsena“, „ hipotezė panspermija“, „ hipotezė biocheminė evoliucija“. Apibūdinti pagrindinis hipotezes ...

  • 5 Skaičiavimo ir grafinio darbo temos 16 > Klausimai testavimui 16 > Žinių tikrinimo testų pavyzdžiai 17 > V. Teminis disciplinos studijų planas 19

    Teminis planas

    ... Pagrindinis hipotezes Ir prielaidos kai sukamas apvalus velenas. Stiprumo ir standumo sąlygos. Šlyties ir kampiniai įtempiai deformacija... kintamųjų įtakoje apkrovų; d) maksimalus... ir t.t. rūšys kontroliuoti pagal Reglamentas) Taškų skaičius,...

  • Jūsų jaunystė, pilnametystė, senatvė, vadovaujant bendrajai A. A. Reana Sankt Peterburgo "Prime-Eurosign" leidykla "Neva" Maskvos Olma-Press "2002 BBC 88. 37

    dokumentas

    Gali būti klaida pripažino studentas, ir... intelektualas apkrovų. SKYRIUS... du vaikai pagrindinis rūšių atmintis - ... laukimas pagrindinis nuostatas... jungtys. Hipotezė neatitikimai - padėtis kognityvinė teorija... santykiai). Profesionalus deformacija asmenybės -...

    • Hipotezė – tai argumentas apie konkretų reiškinį, kuris grindžiamas subjektyviu požiūriu į žmogų, nukreipiantį savo veiksmus tam tikra nustatyta kryptimi. Jei rezultatas žmogui dar nėra žinomas, tada sukuriama apibendrinta prielaida, kurią patikrinus galima koreguoti bendrą darbo fokusą. Tai yra mokslinė hipotezės samprata. Ar įmanoma supaprastinti šios sąvokos prasmę?

    Paaiškinimas „nemoksline“ kalba

    Hipotezė – tai gebėjimas numatyti, numatyti darbo rezultatus, o tai yra svarbiausia praktiškai kiekvieno mokslinio atradimo sudedamoji dalis. Tai padeda apskaičiuoti būsimas klaidas ir klaidas bei žymiai sumažinti jų skaičių. Šiuo atveju tiesiogiai darbo metu sugeneruota hipotezė gali būti iš dalies įrodyta. Jei rezultatas yra žinomas, prielaida nėra prasmės ir tada nekeliamos jokios hipotezės. Tai paprastas hipotezės sąvokos apibrėžimas. Dabar galime kalbėti apie tai, kaip jis pastatytas, ir aptarti įdomiausius jo tipus.

    Kaip gimsta hipotezė?

    Argumento kūrimas žmogaus galvoje nėra paprastas mąstymo procesas. Tyrėjas turi gebėti kurti ir atnaujinti įgytas žinias, taip pat turi turėti šias savybes:

    1. Probleminis matymas. Tai gebėjimas parodyti mokslo raidos kelius, nustatyti pagrindines jo kryptis ir sujungti skirtingus uždavinius. Sujungia problemos matymą su jau įgytais įgūdžiais ir žiniomis, instinktu ir žmogaus tyrime gebėjimais.
    2. Alternatyvus personažas. Ši savybė leidžia žmogui padaryti įdomias išvadas ir žinomuose faktuose rasti kažką visiškai naujo.
    3. Intuicija. Šis terminas reiškia nesąmoningą procesą ir nėra pagrįstas loginiu samprotavimu.

    Kokia hipotezės esmė?

    Hipotezė atspindi objektyvią tikrovę. Tuo jis panašus į skirtingas mąstymo formas, bet ir skiriasi nuo jų. Pagrindinė hipotezės ypatybė yra ta, kad ji spėliojamai atspindi materialaus pasaulio faktus, o ne kategoriškai ir patikimai tvirtina. Todėl hipotezė yra prielaida.

    Visi žino, kad nustatant sąvoką per artimiausią gentį ir skirtumą, taip pat reikės nurodyti skiriamuosius bruožus. Artimiausia bet kurio veiklos rezultato hipotezės gentis yra „prielaidos“ sąvoka. Kuo skiriasi hipotezė ir spėjimas, fantazija, spėjimas, spėjimas? Labiausiai šokiruojančios hipotezės nėra pagrįstos vien tik spėlionėmis, jos visos turi tam tikrų savybių. Norėdami atsakyti į šį klausimą, turėsite nustatyti pagrindines savybes.

    Hipotezės ypatybės

    Jei mes kalbame apie šią koncepciją, verta nustatyti būdingus jos bruožus.

    1. Hipotezė yra ypatinga mokslo žinių tobulinimo forma. Būtent hipotezės leidžia mokslui pereiti nuo atskirų faktų prie konkretaus reiškinio, žinių apibendrinimo ir konkretaus reiškinio raidos dėsnių žinojimo.
    2. Hipotezė grindžiama prielaidų, susijusių su tam tikrų reiškinių teoriniu paaiškinimu, darymu. Ši sąvoka veikia kaip atskiras sprendimas arba visa eilė tarpusavyje susijusių sprendimų, gamtos reiškinių. Sprendimas tyrėjams visada yra problemiškas, nes ši sąvoka kalba apie tikimybines teorines žinias. Būna, kad hipotezės iškeliamos remiantis dedukcija. Pavyzdys yra šokiruojanti K. A. Timiriazevo hipotezė apie fotosintezę. Tai buvo patvirtinta, tačiau iš pradžių viskas prasidėjo nuo energijos tvermės dėsnio prielaidų.
    3. Hipotezė yra pagrįstas spėjimas, pagrįstas tam tikrais konkrečiais faktais. Todėl hipotezės negalima pavadinti chaotišku ir pasąmoningu procesu, tai visiškai logiškas ir logiškas mechanizmas, leidžiantis žmogui plėsti savo žinias, kad gautų naują informaciją – suprastų objektyvią tikrovę. Vėlgi galime prisiminti sukrečiančią N. Koperniko hipotezę apie naują heliocentrinę sistemą, kuri atskleidė mintį, kad Žemė sukasi aplink Saulę. Visas savo idėjas jis išdėstė darbe „Apie dangaus sferų sukimąsi“, visi spėjimai buvo pagrįsti realiu faktiniu pagrindu ir buvo parodytas tuomet dar galiojusios geocentrinės koncepcijos nenuoseklumas.

    Šie išskirtiniai bruožai, paimti kartu, išskirs hipotezę nuo kitų prielaidų tipų, taip pat nustatys jos esmę. Kaip matote, hipotezė yra tikimybinė prielaida apie konkretaus reiškinio priežastis, kurios patikimumo dabar negalima patikrinti ir įrodyti, tačiau ši prielaida leidžia paaiškinti kai kurias reiškinio priežastis.

    Svarbu atsiminti, kad terminas „hipotezė“ visada vartojamas dvejopa prasme. Hipotezė yra prielaida, paaiškinanti reiškinį. Apie hipotezę taip pat kalbama kaip apie mąstymo metodą, kuris pateikia tam tikras prielaidas, o vėliau plėtoja ir įrodo šį faktą.

    Hipotezė dažnai konstruojama kaip prielaida apie praeities reiškinių priežastį. Kaip pavyzdį galime pateikti žinias apie Saulės sistemos formavimąsi, žemės branduolį, žemės gimimą ir pan.

    Kada hipotezė nustoja egzistuoti?

    Tai įmanoma tik keliais atvejais:

    1. Hipotezė gauna patvirtinimą ir virsta patikimu faktu – tampa bendrosios teorijos dalimi.
    2. Hipotezė paneigiama ir tampa tik klaidingomis žiniomis.

    Tai gali atsitikti hipotezių tikrinimo metu, kai sukauptų žinių pakanka tiesai nustatyti.

    Kas įtraukta į hipotezės struktūrą?

    Hipotezė sudaryta iš šių elementų:

    • pagrindas – įvairių faktų, teiginių (pagrįstų ar ne) sankaupa;
    • forma - įvairių išvadų, kurios nuves nuo hipotezės pagrindo prie prielaidos, kaupimas;
    • prielaida – išvados iš faktų, teiginiai, apibūdinantys ir pagrindžiantys hipotezę.

    Verta pažymėti, kad hipotezės visada yra vienodos savo logine struktūra, tačiau skiriasi turiniu ir atliekamomis funkcijomis.

    Ką galima pasakyti apie hipotezės ir tipų sampratą?

    Žinių evoliucijos procese hipotezės pradeda skirtis pažinimo savybėmis, taip pat ir tyrimo objektu. Pažvelkime į kiekvieną iš šių tipų atidžiau.

    Remiantis jų funkcijomis pažinimo procese, išskiriamos aprašomosios ir aiškinamosios hipotezės:

    1. Aprašomoji hipotezė yra teiginys, kalbantis apie būdingas tiriamo objekto savybes. Paprastai prielaida leidžia mums atsakyti į klausimus „Kas yra tas ar kitas objektas? arba "Kokias savybes turi objektas?" Šio tipo hipotezės gali būti iškeltos siekiant nustatyti objekto sudėtį ar struktūrą, atskleisti jo veikimo mechanizmą ar veiklos ypatybes, nustatyti funkcines savybes. Tarp aprašomųjų hipotezių yra ir egzistencinių hipotezių, kurios kalba apie kokio nors objekto egzistavimą.
    2. Aiškinamoji hipotezė yra teiginys, pagrįstas konkretaus objekto atsiradimo priežastimis. Tokios hipotezės leidžia paaiškinti, kodėl įvyko tam tikras įvykis arba kokios yra objekto atsiradimo priežastys.

    Istorija rodo, kad tobulėjant žinioms atsiranda vis daugiau egzistencinių hipotezių, bylojančių apie konkretaus objekto egzistavimą. Toliau atsiranda aprašomosios hipotezės, pasakojančios apie tų objektų savybes, galiausiai gimsta aiškinamosios hipotezės, atskleidžiančios objekto atsiradimo mechanizmą ir priežastis. Kaip matote, mokantis naujų dalykų hipotezė palaipsniui komplikuojasi.

    Kokios hipotezės kyla dėl tyrimo objekto? Yra bendros ir privačios.

    1. Bendrosios hipotezės padeda pagrįsti prielaidas apie natūralius ryšius ir empirinius reguliatorius. Jie veikia kaip tam tikri pastoliai plėtojant mokslo žinias. Kai hipotezės pasitvirtina, jos tampa mokslinėmis teorijomis ir prisideda prie mokslo.
    2. Dalinė hipotezė – tai prielaida su pagrindimu apie faktų, įvykių ar reiškinių kilmę ir kokybę. Jei buvo viena aplinkybė, sukėlusi kitų faktų atsiradimą, tada žinios įgyja hipotezių formą.
    3. Taip pat yra tokia hipotezė kaip darbinė. Tai yra tyrimo pradžioje pateikta prielaida, kuri yra sąlyginė prielaida ir leidžia sujungti faktus ir pastebėjimus į vieną visumą ir pateikti jiems pradinį paaiškinimą. Pagrindinė darbo hipotezės specifika yra ta, kad ji priimama sąlyginai arba laikinai. Tyrėjui nepaprastai svarbu susisteminti studijų pradžioje suteiktas įgytas žinias. Vėliau juos reikės apdoroti ir nubrėžti tolesnį kelią. Darbo hipotezė yra būtent tai, ko tam reikia.

    Kas yra versija?

    Mokslinės hipotezės samprata jau išaiškinta, tačiau yra ir kitas toks neįprastas terminas – versija. Kas tai yra? Atliekant politinius, istorinius ar sociologinius tyrimus, taip pat kriminalistinių tyrimų praktikoje, dažnai aiškinant tam tikrus faktus ar jų derinį, keliama nemažai hipotezių, kurios faktus gali paaiškinti įvairiai. Šios hipotezės vadinamos versijomis.

    Yra viešos ir privačios versijos.

    1. Bendroji versija yra prielaida, kuri pasakoja apie nusikaltimą kaip visumą kaip vieną tam tikrų aplinkybių ir veiksmų sistemą. Ši versija atsako ne tik į vieną, o į visą eilę klausimų.
    2. Dalinė versija – tai prielaida, paaiškinanti individualias nusikaltimo aplinkybes. Iš privačių versijų sukuriama viena bendra versija.

    Kokius standartus turi atitikti hipotezė?

    Pati hipotezės samprata teisės normose turi atitikti tam tikrus reikalavimus:

    • negali turėti kelių tezių;
    • sprendimas turi būti suformuluotas aiškiai ir logiškai;
    • argumente neturėtų būti dviprasmiško pobūdžio sprendimų ar sąvokų, kurių tyrėjas dar negali išsiaiškinti;
    • sprendime turi būti nurodytas problemos sprendimo būdas, kad jis taptų tyrimo dalimi;
    • pateikiant prielaidą, draudžiama remtis vertybiniais sprendimais, nes hipotezė turi būti patvirtinta faktais, po kurių ji bus patikrinta ir taikoma plačiam spektrui;
    • hipotezė turi atitikti duotą temą, tyrimo dalyką, užduotis; pašalinamos visos prielaidos, nenatūraliai susietos su tema;
    • hipotezė negali prieštarauti esamoms teorijoms, tačiau yra išimčių.

    Kaip kuriama hipotezė?

    Žmogaus hipotezės yra mąstymo procesas. Žinoma, sunku įsivaizduoti bendrą ir vieningą hipotezės kūrimo procesą: viskas todėl, kad prielaidos sudarymo sąlygos priklauso nuo praktinės veiklos ir nuo konkrečios problemos specifikos. Tačiau vis dar galima nustatyti bendras mąstymo proceso etapų, lemiančių hipotezės atsiradimą, ribas. Tai:

    • hipotezės iškėlimas;
    • plėtra;
    • apžiūra.

    Dabar turime apsvarstyti kiekvieną hipotezės atsiradimo etapą.

    Hipotezės siūlymas

    Norėdami iškelti hipotezę, turėsite turėti kai kuriuos faktus, susijusius su tam tikru reiškiniu, ir jie turi pagrįsti prielaidos tikimybę, paaiškinti nežinomybę. Todėl pirmiausia yra su konkrečiu reiškiniu susijusių medžiagų, žinių ir faktų rinkinys, kuris bus išsamiau paaiškintas.

    Remiantis medžiaga, daroma prielaida, kas yra šis reiškinys, arba, kitaip tariant, formuluojama hipotezė siaurąja prasme. Prielaida šiuo atveju yra tam tikras sprendimas, kuris išreiškiamas apdorojant surinktus faktus. Faktai, kuriais grindžiama hipotezė, gali būti suprantami logiškai. Taip išryškėja pagrindinis hipotezės turinys. Prielaida turi atsakyti į klausimus apie reiškinio esmę, priežastis ir pan.

    Kūrimas ir testavimas

    Iškėlus hipotezę, prasideda jos vystymas. Jei manysime, kad padaryta prielaida yra teisinga, turėtų atsirasti keletas aiškių pasekmių. Šiuo atveju loginių pasekmių negalima tapatinti su priežasties-pasekmės grandinės išvadomis. Loginės pasekmės – tai mintys, paaiškinančios ne tik reiškinio aplinkybes, bet ir jo atsiradimo priežastis ir pan. Hipotezės faktų palyginimas su jau nustatytais duomenimis leidžia patvirtinti arba paneigti hipotezę.

    Tai įmanoma tik patikrinus hipotezę praktiškai. Hipotezę visada sukuria praktika, ir tik praktika gali nuspręsti, ar hipotezė yra teisinga, ar klaidinga. Testavimas praktiškai leidžia paversti hipotezę patikimomis žiniomis apie procesą (nesvarbu, ar ji klaidinga, ar tiesa). Todėl nereikėtų hipotezės tiesos redukuoti iki konkretaus ir vieningo loginio veiksmo; Tikrinant praktikoje naudojami įvairūs įrodinėjimo ar paneigimo būdai ir būdai.

    Hipotezės patvirtinimas arba paneigimas

    Darbo hipotezė dažnai naudojama mokslo pasaulyje. Šis metodas leidžia per suvokimą patvirtinti arba paneigti atskirus faktus teisinėje ar ekonominėje praktikoje. Pavyzdžiui, Neptūno planetos atradimas, švaraus vandens atradimas Baikalo ežere, salų įkūrimas Arkties vandenyne ir kt. Visa tai kažkada buvo hipotezės, o dabar tai moksliškai nustatyti faktai. Problema ta, kad kai kuriais atvejais sunku arba neįmanoma tęsti praktikos, o patikrinti visų prielaidų neįmanoma.

    Pavyzdžiui, dabar yra šokiruojanti hipotezė, kad šiuolaikinė rusų kalba yra gilesnė nei senoji rusų kalba, tačiau problema ta, kad dabar neįmanoma išgirsti žodinės senosios rusų kalbos. Praktiškai neįmanoma patikrinti, ar Rusijos caras Ivanas Rūstusis tapo vienuoliu, ar ne.

    Tais atvejais, kai iškeliamos prognostinės hipotezės, nedera tikėtis, kad jos bus nedelsiant ir tiesiogiai patvirtinamos praktikoje. Štai kodėl mokslo pasaulyje jie naudoja tokius loginius įrodymus ar hipotezių paneigimus. Loginis įrodinėjimas arba paneigimas vyksta netiesioginiu būdu, nes išmokstami praeities ar šiandienos reiškiniai, kurie yra neprieinami jusliniam suvokimui.

    Pagrindiniai hipotezės ar jos paneigimo loginio įrodymo būdai:

    1. Indukcinis būdas. Išsamesnis hipotezės patvirtinimas ar paneigimas ir tam tikrų iš jos pasekmių išvedimas argumentais, apimančiais įstatymus ir faktus.
    2. Dedukcinis būdas. Hipotezių išvedimas arba paneigimas iš daugelio kitų, bendresnių, bet jau įrodytų.
    3. Hipotezės įtraukimas į mokslo žinių sistemą, kur ji atitinka kitus faktus.

    Loginis įrodymas arba paneigimas gali būti tiesioginis arba netiesioginis įrodymas arba paneigimas.

    Svarbus hipotezės vaidmuo

    Atskleidus hipotezės esmės ir struktūros problemą, verta paminėti ir svarbų jos vaidmenį praktinėje ir teorinėje veikloje. Hipotezė yra būtina mokslo žinių plėtojimo forma, be jos neįmanoma suprasti kažko naujo. Jis vaidina svarbų vaidmenį mokslo pasaulyje ir yra praktiškai kiekvienos mokslinės teorijos formavimo pagrindas. Visi reikšmingi mokslo atradimai neatsirado paruošta forma; tai buvo labiausiai šokiruojančios hipotezės, kurių kartais net nesinorėjo svarstyti.

    Viskas visada prasideda nuo mažo. Visa fizika buvo sukurta remiantis daugybe šokiruojančių hipotezių, kurias patvirtino arba paneigė mokslinė praktika. Todėl verta paminėti keletą įdomių idėjų.

    1. Kai kurios dalelės persikelia iš ateities į praeitį. Fizikai turi savo taisyklių ir draudimų rinkinį, kurie laikomi kanonais, tačiau atsiradus tachionams, atrodytų, kad visos normos susvyravo. Tachonas – tai dalelė, kuri vienu metu gali pažeisti visus priimtus fizikos dėsnius: jos masė yra įsivaizduojama, ji juda greičiau nei šviesos greitis. Buvo iškelta teorija, kad tachionai gali keliauti laiku atgal. Šią dalelę 1967 m. pristatė teoretikas Geraldas Feinbergas ir paskelbė, kad tachionai yra nauja dalelių klasė. Mokslininkas teigė, kad tai iš tikrųjų yra antimedžiagos apibendrinimas. Feinbergas turėjo daug bendraminčių, o idėja įsitvirtino ilgai, tačiau paneigimų vis pasitaikydavo. Tachionai iš fizikos visiškai neišnyko, bet vis tiek niekam nepavyko jų aptikti nei kosmose, nei greitintuvuose. Jei hipotezė būtų teisinga, žmonės galėtų susisiekti su savo protėviais.
    2. Vandens polimero lašas gali sunaikinti vandenynus. Ši viena labiausiai šokiruojančių hipotezių rodo, kad vanduo gali virsti polimeru – tai komponentas, kuriame atskiros molekulės tampa didelės grandinės grandimis. Tokiu atveju vandens savybės turėtų pasikeisti. Šią hipotezę iškėlė chemikas Nikolajus Fedjakinas po eksperimento su vandens garais. Ši hipotezė mokslininkus gąsdino ilgą laiką, nes buvo manoma, kad vienas vandeninio polimero lašas gali visą planetos vandenį paversti polimeru. Tačiau labiausiai šokiruojančios hipotezės paneigimas netruko sulaukti. Mokslininko eksperimentas buvo pakartotas, tačiau teorijos patvirtinimo nerasta.

    Vienu metu buvo daug tokių šokiruojančių hipotezių, tačiau daugelis jų po eilės mokslinių eksperimentų nepasitvirtino, tačiau nebuvo pamirštos. Fantazija ir mokslinis pagrindimas yra du pagrindiniai kiekvieno mokslininko komponentai.

    Populiariausia tarp šiuolaikinių mokslininkų yra Oparino-Haldane'o hipotezė apie gyvybės atsiradimą Žemėje. Remiantis hipoteze, gyvybė atsirado iš negyvos medžiagos (abiogeniškai) dėl sudėtingų biocheminių reakcijų.

    Nuostatos

    Norėdami trumpai apibūdinti gyvybės atsiradimo hipotezę, turėtume pabrėžti trys gyvybės formavimosi etapai pagal Opariną:

    • organinių junginių atsiradimas;
    • polimerinių junginių (baltymų, lipidų, polisacharidų) susidarymas;
    • primityvių, galinčių daugintis organizmų atsiradimas.

    Ryžiai. 1. Evoliucijos schema pagal Opariną.

    Biogeninis, t.y. prieš biologinę evoliuciją vyko cheminė evoliucija, dėl kurios susidarė sudėtingos medžiagos. Jų susidarymui įtakos turėjo deguonies neturinti Žemės atmosfera, ultravioletinė spinduliuotė, žaibo iškrovos.

    Biopolimerai atsirado iš organinių medžiagų, kurios susiformavo į primityvias gyvybės formas (probiontus), palaipsniui atskiriamas membrana nuo išorinės aplinkos. Nukleino rūgščių atsiradimas probiontuose prisidėjo prie paveldimos informacijos perdavimo ir organizavimo komplikacijų. Dėl ilgalaikės natūralios atrankos išliko tik tie organizmai, kurie galėjo sėkmingai daugintis.

    Ryžiai. 2. Probiontai.

    Probiontai ar proceliai eksperimentiškai dar nebuvo gauti. Todėl nėra visiškai aišku, kaip primityvus biopolimerų kaupimasis sugebėjo pereiti iš negyvos egzistencijos sultinyje į reprodukciją, mitybą ir kvėpavimą.

    Istorija

    Oparino-Haldane'o hipotezė nuėjo ilgą kelią ir buvo ne kartą kritikuojama. Hipotezės susidarymo istorija aprašyta lentelėje.

    TOP 2 straipsniaikurie skaito kartu su tuo

    Metai

    Mokslininkas

    Pagrindiniai įvykiai

    Sovietų biologas Aleksandras Ivanovičius Oparinas

    Pagrindinės Oparino hipotezės nuostatos pirmą kartą buvo suformuluotos jo knygoje „Gyvybės kilmė“. Oparinas teigė, kad biopolimerai (didelės molekulinės masės junginiai), ištirpę vandenyje, veikiami išorinių veiksnių, gali sudaryti koacervatinius lašelius arba koacervatus. Tai kartu surenkamos organinės medžiagos, kurios sąlyginai atskiriamos nuo išorinės aplinkos ir su ja pradeda palaikyti medžiagų apykaitą. Koacervacijos procesas – tirpalo stratifikacija susidarant koacervatams – tai ankstesnis krešėjimo etapas, t.y. sulipusios iš smulkių dalelių. Dėl šių procesų aminorūgštys atsirado iš „pirminio sultinio“ (Oparino terminas) - gyvų organizmų pagrindo.

    Britų biologas Johnas Haldane'as

    Nepriklausomai nuo Oparino, jis pradėjo kurti panašias nuomones apie gyvybės kilmės problemą. Skirtingai nei Oparinas, Haldane'as manė, kad vietoj koacervatų susidaro stambiamolekulinės medžiagos, galinčios daugintis. Haldane'as manė, kad pirmosios tokios medžiagos buvo ne baltymai, o nukleorūgštys

    Amerikos chemikas Stanley Milleris

    Būdamas studentas atkūrė dirbtinę aplinką amino rūgštims gauti iš negyvųjų medžiagų (cheminių medžiagų). Miller-Urey eksperimentas imitavo Žemės sąlygas tarpusavyje sujungtose kolbose. Kolbos buvo užpildytos dujų (amoniako, vandenilio, anglies monoksido) mišiniu, savo sudėtimi panašiu į ankstyvąją Žemės atmosferą. Vienoje sistemos dalyje nuolat virė vanduo, kurio garus veikė elektros iškrovos (imituojant žaibą). Jam atvėsus, apatiniame vamzdyje garai kaupėsi kondensato pavidalu. Po savaitės nepertraukiamo eksperimento kolboje buvo aptiktos aminorūgštys, cukrūs, lipidai

    Britų biologas Richardas Dawkinsas

    Savo knygoje „Savanaudiškas genas“ jis teigė, kad pirmykštė sriuba sudaro ne koacervinius lašus, o molekules, galinčias daugintis. Užteko, kad atsirastų viena molekulė, kad jos kopijos užpildytų vandenyną

    Ryžiai. 3. Millerio eksperimentas.

    Millerio eksperimentas buvo ne kartą kritikuojamas ir nėra visiškai pripažintas kaip praktinis Oparino-Haldane teorijos patvirtinimas. Pagrindinė problema yra gauti iš gauto mišinio organinių medžiagų, kurios sudaro gyvybės pagrindą.

    Ko mes išmokome?

    Iš pamokos sužinojome apie Oparino-Haldane'o hipotezės apie gyvybės atsiradimą Žemėje esmę. Remiantis teorija, didelės molekulinės masės medžiagos (baltymai, riebalai, angliavandeniai) atsirado iš negyvos medžiagos dėl sudėtingų biocheminių reakcijų, veikiančių išorinės aplinkos. Hipotezę pirmasis patikrino Stanley Milleris, atkurdamas Žemės sąlygas prieš gyvybės atsiradimą. Dėl to buvo gautos aminorūgštys ir kitos sudėtingos medžiagos. Tačiau kaip šios medžiagos buvo atgamintos, nepatvirtinta.

    Testas tema

    Ataskaitos vertinimas

    Vidutinis reitingas: 4.4. Iš viso gautų įvertinimų: 194.

    1. Kas yra gyvenimas?

    Atsakymas. Gyvenimas yra būtybių (gyvų organizmų), turinčių vidinę veiklą, buvimo būdas, organinės struktūros kūnų, turinčių stabilų sintezės procesų vyravimą prieš skilimo procesus, vystymosi procesas, ypatinga medžiagos būsena, pasiekiama dėl šių savybių. Gyvybė yra baltyminių kūnų ir nukleorūgščių egzistavimo būdas, kurio esminis taškas yra nuolatinis medžiagų apykaitos su aplinka, o šiems mainams nutrūkus, nutrūksta ir gyvybė.

    2. Kokias gyvybės atsiradimo hipotezes žinai?

    Atsakymas. Įvairios idėjos apie gyvybės kilmę gali būti sujungtos į penkias hipotezes:

    1) kreacionizmas – dieviškasis gyvų daiktų kūrinys;

    2) spontaniška generacija – gyvi organizmai savaime atsiranda iš negyvosios medžiagos;

    3) pastovios būsenos hipotezė – gyvybė egzistavo visada;

    4) panspermijos hipotezė – gyvybė į mūsų planetą buvo atnešta iš išorės;

    5) biocheminės evoliucijos hipotezė – gyvybė atsirado dėl procesų, kurie paklūsta cheminiams ir fiziniams dėsniams. Šiuo metu dauguma mokslininkų palaiko idėją apie abiogeninę gyvybės kilmę biocheminės evoliucijos procese.

    3. Koks yra pagrindinis mokslinio metodo principas?

    Atsakymas. Mokslinis metodas – tai technikų ir operacijų, naudojamų kuriant mokslo žinių sistemą, visuma. Pagrindinis mokslinio metodo principas yra nieko nelaikyti savaime suprantamu dalyku. Bet koks teiginys ar kažko paneigimas turi būti patikrintas.

    Klausimai po § 89

    1. Kodėl mintis apie dieviškąjį gyvybės kilmę negali būti nei patvirtinta, nei paneigta?

    Atsakymas. Dieviškojo pasaulio kūrimo procesas suvokiamas kaip įvykęs tik vieną kartą ir todėl neprieinamas tyrimams. Mokslas nagrinėja tik tuos reiškinius, kuriuos galima stebėti ir eksperimentuoti. Vadinasi, moksliniu požiūriu hipotezė apie gyvų būtybių dieviškąją kilmę negali būti nei įrodyta, nei paneigta. Pagrindinis mokslinio metodo principas yra „nieko nelaikyti savaime suprantamu dalyku“. Vadinasi, logiškai negali būti jokio prieštaravimo tarp mokslinio ir religinio gyvybės kilmės paaiškinimo, nes šios dvi mąstymo sferos yra viena kitą paneigiančios.

    2. Kokios yra pagrindinės Oparino–Haldane hipotezės nuostatos?

    Atsakymas. Šiuolaikinėmis sąlygomis gyvų būtybių atsiradimas iš negyvosios gamtos yra neįmanomas. Abiogeninis (t. y. be gyvų organizmų dalyvavimo) gyvosios medžiagos atsiradimas buvo įmanomas tik senovės atmosferos sąlygomis ir nesant gyvų organizmų. Senovės atmosferoje buvo metanas, amoniakas, anglies dioksidas, vandenilis, vandens garai ir kiti neorganiniai junginiai. Veikiant galingoms elektros iškrovoms, ultravioletinei spinduliuotei ir stipriai radiacijai, iš šių medžiagų gali susidaryti organiniai junginiai, susikaupę vandenyne ir sudaryti „pirminį sultinį“. Biopolimerų „pirminiame sultinyje“ susidarė daugiamolekuliniai kompleksai - koacervatai. Metalo jonai, kurie veikė kaip pirmieji katalizatoriai, į koacervato lašelius pateko iš išorinės aplinkos. Iš daugybės cheminių junginių, esančių „pirminėje sriuboje“, buvo atrinkti kataliziškai efektyviausi molekulių deriniai, kurie galiausiai paskatino fermentų atsiradimą. Sąsajoje tarp koacervatų ir išorinės aplinkos išsirikiavo lipidų molekulės, dėl kurių susiformavo primityvi ląstelės membrana. Tam tikrame etape baltymų probiontai įtraukė nukleino rūgštis, sukurdami vieningus kompleksus, dėl kurių atsirado tokios gyvų būtybių savybės kaip savaiminis dauginimasis, paveldimos informacijos išsaugojimas ir jos perdavimas vėlesnėms kartoms. Probiontus, kurių medžiagų apykaita buvo derinama su gebėjimu daugintis, jau galima laikyti primityviomis prolelėmis, kurių tolesnis vystymasis vyko pagal gyvosios medžiagos evoliucijos dėsnius.

    3. Kokie eksperimentiniai įrodymai gali būti pagrįsti šia hipoteze?

    Atsakymas. 1953 metais šią A.I.Oparino hipotezę eksperimentiškai patvirtino amerikiečių mokslininko S.Millero eksperimentai. Jo sukurtoje instaliacijoje buvo imituojamos sąlygos, kurios neva egzistavo pirminėje Žemės atmosferoje. Eksperimentų metu buvo gautos aminorūgštys. Panašūs eksperimentai buvo daug kartų kartojami įvairiose laboratorijose ir leido įrodyti esminę galimybę tokiomis sąlygomis susintetinti beveik visus pagrindinių biopolimerų monomerus. Vėliau buvo nustatyta, kad tam tikromis sąlygomis iš monomerų galima susintetinti sudėtingesnius organinius biopolimerus: polipeptidus, polinukleotidus, polisacharidus ir lipidus.

    4. Kuo skiriasi A.I.Oparino hipotezė nuo J.Haldane'o hipotezės?

    Atsakymas. J. Haldane'as taip pat iškėlė abiogeninės gyvybės kilmės hipotezę, tačiau, skirtingai nei A. I. Oparinas, jis pirmenybę teikė ne baltymams – koacervacinėms sistemoms, galinčioms metabolizuotis, o nukleino rūgštims, tai yra stambiamolekulinėms sistemoms, galinčioms savarankiškai daugintis.

    5. Kokius argumentus pateikia oponentai, kritikuodami Oparino–Haldane’o hipotezę?

    Atsakymas. Oparino-Haldane'o hipotezė taip pat turi silpnąją pusę, kurią nurodo jos priešininkai. Šios hipotezės rėmuose neįmanoma paaiškinti pagrindinės problemos: kaip įvyko kokybinis šuolis iš negyvojo į gyvą. Juk savaiminiam nukleorūgščių dauginimuisi reikalingi fermentiniai baltymai, o baltymų sintezei – nukleino rūgštys.

    Pateikite galimus argumentus už ir prieš panspermijos hipotezę.

    Atsakymas. Argumentai už:

    Gyvybė prokariotiniame lygmenyje Žemėje atsirado beveik iškart po jos susiformavimo, nors atstumas (organizacijos sudėtingumo lygio skirtumo prasme) tarp prokariotų ir žinduolių yra panašus į atstumą nuo pirmykštės sriubos iki pokariotų;

    Jei bet kurioje mūsų galaktikos planetoje atsirastų gyvybė, ji, kaip rodo, pavyzdžiui, A. D. Panovo skaičiavimai, gali „užkrėsti“ visą galaktiką vos per kelis šimtus milijonų metų;

    Kai kuriuose meteorituose artefaktų radiniai, kurie gali būti interpretuojami kaip mikroorganizmų veiklos rezultatas (dar prieš meteoritui atsitrenkiant į Žemę).

    Panspermijos (iš išorės į mūsų planetą atnešta gyvybė) hipotezė neatsako į pagrindinį klausimą, kaip atsirado gyvybė, o perkelia šią problemą į kokią nors kitą Visatos vietą;

    Visiška Visatos radijo tyla;

    Kadangi paaiškėjo, kad visa mūsų Visata yra tik 13 milijardų metų (t.y. visa mūsų Visata tik 3 kartus senesnė (!) už planetą Žemę), tai gyvybės atsiradimui kažkur tolumoje lieka labai mažai laiko. .. Atstumas iki mums artimiausios žvaigždės yra a-centauri – 4 šviesmečiai. metų. Šiuolaikinis naikintuvas (4 garso greičiai) iki šios žvaigždės skris ~ 800 000 metų.

    Charlesas Darwinas 1871 m. rašė: „Bet jei dabar... kokiame nors šiltame vandens telkinyje, kuriame yra visos reikalingos amonio ir fosforo druskos ir pasiekiamas šviesos, šilumos, elektros ir kt. įtaka, chemiškai susidarė baltymas, galintis tolesnių, vis sudėtingesnių transformacijų, ši medžiaga būtų nedelsiant sunaikinta arba absorbuojama, o tai buvo neįmanoma laikotarpiu prieš gyvų būtybių atsiradimą.

    Patvirtinkite arba paneigkite šį Charleso Darwino teiginį.

    Atsakymas. Gyvų organizmų atsiradimo iš paprastų organinių junginių procesas buvo itin ilgas. Kad Žemėje atsirastų gyvybė, prireikė daug milijonų metų trukusio evoliucinio proceso, kurio metu sudėtingos molekulinės struktūros, pirmiausia nukleino rūgštys ir baltymai, buvo atrinktos stabilumui, gebėjimui daugintis savo rūšiai.

    Jei šiandien Žemėje kur nors intensyvaus vulkaninio aktyvumo zonose gali atsirasti gana sudėtingų organinių junginių, tai tikimybė, kad šie junginiai egzistuotų bet kurį laiką, yra nereikšminga. Atmetama galimybė, kad Žemėje vėl atsiras gyvybė. Dabar gyvos būtybės atsiranda tik dauginantis.

    1. Šiuolaikinėmis sąlygomis gyvų būtybių atsiradimas iš negyvosios gamtos yra neįmanomas. Abiogeninis (t. y. be gyvų organizmų dalyvavimo) gyvosios medžiagos atsiradimas buvo įmanomas tik senovės atmosferos sąlygomis ir nesant gyvų organizmų. 2. Senovės atmosferą sudarė metanas, amoniakas, anglies dioksidas, vandenilis, vandens garai ir kiti neorganiniai junginiai. Veikiant galingoms elektros iškrovoms, ultravioletinei spinduliuotei ir stipriai radiacijai, iš šių medžiagų gali susidaryti organiniai junginiai, susikaupę vandenyne ir sudaryti „pirminį sultinį“. 3. „Pirminiame sultinyje“ iš biopolimerų susidarė daugiamolekuliniai kompleksai – koacervatai. Metalo jonai, kurie veikė kaip pirmieji katalizatoriai, į koacervato lašelius pateko iš išorinės aplinkos. Iš daugybės cheminių junginių, esančių „pirminėje sriuboje“, buvo atrinkti kataliziškai efektyviausi molekulių deriniai, kurie galiausiai paskatino fermentų atsiradimą. Sąsajoje tarp koacervatų ir išorinės aplinkos išsirikiavo lipidų molekulės, dėl kurių susiformavo primityvi ląstelės membrana. 4. Tam tikru etapu baltymų probiontai apėmė nukleino rūgštis, sukurdami vieningus kompleksus, dėl kurių atsirado tokios gyvų būtybių savybės kaip savaiminis dauginimasis, paveldimos informacijos išsaugojimas ir jos perdavimas vėlesnėms kartoms. Probiontus, kurių medžiagų apykaita buvo derinama su gebėjimu daugintis, jau galima laikyti primityviomis prolelėmis, kurių tolesnis vystymasis vyko pagal gyvosios medžiagos evoliucijos dėsnius.