Lamarck'ın teorisinin temel hükümleri. Evrimsel hipotez

BÖLÜM “Malzemelerin Mukavemeti”

    Temel hükümler. Ana hipotezler ve varsayımlar. Yük çeşitleri ve temel deformasyonlar.

Materyallerin kuvveti– gövdelerin, makine elemanlarının ve yapıların mukavemeti ve deformasyonunun bilimidir. Dayanıklılık– yapı malzemesinin ve elemanlarının dış kuvvetlerin etkisine çökmeden direnme yeteneği denir. İLE Opromat, yapısal elemanların mukavemet, sertlik ve stabilite açısından hesaplanmasına yönelik yöntemleri dikkate alır. R Mukavemet hesaplamaları, belirli bir yüke dayanabilecek parçaların boyutlarını ve şekillerini en az malzeme ile belirlemeyi mümkün kılar. Altında katılık Bir gövdenin veya yapının deformasyon oluşumuna direnme yeteneğini ifade eder. Rijitlik hesaplamaları, yapının ve elemanlarının şekil ve boyutlarındaki değişikliklerin izin verilen standartları aşmamasını sağlar. Altında Sürdürülebilirlik Bir yapının kendisini dengeden çıkarmaya çalışan kuvvetlere direnme yeteneğini ifade eder. Stabilite hesaplamaları, ani stabilite kaybı ve parça boylarının bükülmesi olasılığını önler. Pratikte çoğu durumda karmaşık şekilli yapılarla uğraşmak zorunda kalırsınız, ancak bunların bireysel basit elemanlardan (kirişler, diziler) oluştuğu düşünülebilir. Malzemenin mukavemetinin ana tasarım malzemesi ahşaptır, yani enine boyutları uzunluğuna göre küçük olan bir gövdedir. Bir malzemenin dış kuvvetlerin kesilmesinden sonra deformasyonu ortadan kaldırma yeteneğine denir. esneklik. Ana hipotezler ve varsayımlar: 1) başlangıçtaki iç kuvvetlerin yokluğuna ilişkin hipotez - vücudun (yük) deformasyonuna neden olan herhangi bir neden yoksa, tüm noktalarında tüm kuvvetlerinin 0'a eşit olduğunu, dolayısıyla parçalar ile yüklü arasındaki etkileşim kuvvetlerinin olduğunu varsayalım. beden dikkate alınmaz. 2) malzemenin tek taraflı olduğu varsayımı, fizik - bir cismin mekanik özellikleri farklı noktalarda aynı olmayabilir. 3) Malzemenin sürekliliği varsayımı, herhangi bir cismin malzemesinin sürekli bir yapıya sahip olduğunu ve sürekli bir ortamı temsil ettiğini gösterir. 4) Malzemenin izotropi varsayımı, gövde malzemesinin her yönde aynı özelliklere sahip olduğunu varsayalım. Farklı yönlerde aynı özelliklere sahip olmayan malzemeye anizotropik (ahşap) denir. 5) İdeal elastisite varsayımı, malzemenin belirli sınırlar dahilinde yüklenmesinin ideal elastisiteye sahip olduğunu, yani yükün kaldırılmasından sonra deformasyonun tamamen ortadan kalktığını varsayalım.

Bir cismin doğrusal ve açısal boyutlarındaki bir değişikliğe sırasıyla doğrusal ve açısal deformasyon denir 1) küçük yer değiştirme varsayımı veya başlangıç ​​boyutları ilkesi. 2) cisimlerin doğrusal deformasyonunun varsayımı, elastik bir cismin noktalarının ve bölümlerinin belirli sınırlar dahilinde hareketi, bu hareketlerin neden olduğu kuvvetlerle orantılı olarak yüklenmiştir. 3) Düzlem kesitlerin hipotezi. Yük türleri ve ana deformasyonlar: Yüzey yükleri, yükün eyleminin niteliğine bağlı olarak istatistiksel ve dinamik olarak bölünerek yoğunlaştırılabilir veya dağıtılabilir. İstatistiksel Yönü ve konumu sabit kalan veya yavaş yavaş ve önemli ölçüde değişmeyen yüklere sayısal değerler denir. Dinamik Yönleri veya konumları zamanında hızlı bağlantı ile karakterize edilen yükler denir. Ana deformasyon türleri: 1) gerilim – zincirler; 2) sıkıştırma – sütunlar; 3) vardiya - contalar, dübeller. Malzemenin tahrip olduğu noktaya getirilen kayma deformasyonuna kesme denir. 4) Burulma 5) bükülme – kirişler, eksenler.

    Bölüm yöntemi. Gerilim.

Bölümleme yöntemi, vücudun bir düzlem tarafından zihinsel olarak 2 parçaya bölünmesi, bunlardan herhangi birinin atılması ve yerine, kesimden önce etki eden kuvvetlerin geri kalan bölüme uygulanması, geri kalan kısmın bağımsız bir gövde olarak kabul edilmesidir. kesite uygulanan dış ve iç kuvvetlerin etkisi altında dengededir. Newton'un 3. kanununa göre vücudun kalan ve atılan kısımlarına etki eden iç kuvvetler büyüklük olarak eşit fakat zıttır, dolayısıyla parçalanan cismin 2 parçasından herhangi birinin dengesini düşündüğümüzde; iç kuvvetlerin değeri aynıdır. Şekil sayfa 8, derslerde.

    Deformasyon türleri. Çekme ve basmada Hooke yasası.

Kirişin kesitindeki farklı deformasyonlarla çeşitli iç faktörler ortaya çıkar:

1) kesitte sadece boyuna kuvvet N meydana gelir, bu durumda kuvvet kesitten yönlendirilirse bu deformasyon çekmedir 2) kesitte sadece enine kuvvet Q meydana gelir, bu durumda bu bir kesme deformasyonudur 3) kesitte sadece T torku meydana gelir. Bu durumda, bu bir burulma deformasyonudur. 4) bu durumda kesitte bir bükülme momenti M meydana gelir; eğer hem M hem de Q aynı anda meydana gelirse, bu bir saf bükülme deformasyonudur; kesit, bu durumda bükülme eninedir.

Hooke yasası yalnızca belirli yük limitleri dahilinde geçerlidir. Normal stres göreceli uzama veya kısalma ile doğru orantılıdır. E – orantı katsayısı (uzunlamasına elastikiyet modülü) malzemenin sertliğini karakterize eder, yani. çekme veya sıkıştırmanın elastik deformasyonlarına direnme yeteneği.

    Çekme ve basmada stres ve boyuna gerinim. Çekme ve basınç dayanımı hesaplamaları.

Mekanik testler sonucunda, yapısal bir parçanın malzemesinin arızalanması veya tahrip edilmesinin meydana geldiği sınırlayıcı gerilim belirlendi. Bir parçanın sağlamlığını sağlamak için, çalışma sırasında onlarda oluşan gerilmelerin maksimumdan az olması gerekir.
Emniyet faktörü.
;S – izin verilen dayanım katsayısı denir. Malzemenin özelliklerine, kalitesine ve bütünlüğüne bağlıdır. Kırılgan için S=2 – 5, ahşap için 8 – 12.
izin verilen voltaj.
çekme ve basınç dayanımı durumu.

Çekme veya basma, kirişin herhangi bir bölümünde yalnızca boyuna kuvvetin meydana geldiği bir deformasyon türüdür. Gerilme veya basınç altında çalışan düz eksenli çubuklara (düz çubuklar) çubuk adı verilir. Germe sırasında düz kesitler hipotezi doğrudur, yani kirişin tüm lifleri aynı miktarda uzar. Kirişin enine kesitlerindeki çekme ve basma sırasında, yalnızca kesit üzerinde eşit olarak dağıtılan normal gerilmeler ortaya çıkar.
Kesit şekli gerilimi etkilemez. Kirişin tüm kesitlerinde gerilme eşit olarak dağılmakta ve kirişe eksen boyunca yoğunlaştırılmış kuvvetin uygulandığı bölümde boyuna kuvvet ve gerilmenin değeri aniden değişmektedir.
göreceli uzantı.

    Gücün fiziksel temeli. Yumuşak çeliğin çekme diyagramı.

Grafik... derslerde sayfa 14. Tanımlayın: 30 derecelik bir açıyla noktalı bir çizgiyle birbirine paralel 3 düz çizgi. Üçgen orijin yakınında küçüktür. Bana noktaların nerede olduğunu söyle.

Yükle orantılı olarak deformasyonun arttığı noktaya kadar maksimum gerilim diyorlar, yani Hooke kanunu geçerli, A noktası elastik sınır adı verilen başka bir sınıra karşılık geliyor.

Elastik gerilim, deformasyonların pratikte elastik kaldığı gerilimdir.

C-akma mukavemeti, yükü arttırmadan numunede gözle görülür bir uzama ortaya çıkan strestir. B – geçici direnç veya çekme mukavemeti. geçici direnç, numunenin dayanabileceği maksimum kuvvetin orijinal kesit alanına oranına eşit koşullu stres olarak adlandırılır; geçici dirence ulaşıldığında, çekme numunesinde bir daralma oluşur - bir boyun, yani, numunenin imhası başlar. Koşullu stresten bahsediyoruz çünkü boyun kısmında stres büyük olacaktır. M - ortaya çıkan gerilime karşılık gelir. Kopma anında en küçük kesitte kopma gerilimi vardır.
.

    Statik olarak belirsiz çubuk sistemleri. Yer değiştirme uyumluluğu denklemi.

Statik olarak belirsiz sistemler- bunlar, bilinmeyen iç kuvvetlerin ve desteklerin reaksiyonlarının sayısının, bu sistem için mümkün olan statik denklemlerin sayısından daha fazla olduğu elastik çubuk sistemleridir (yapılar).

Bu tür sistemleri (yapıları) hesaplamak için statik denklemlere ek olarak, belirli bir sistemin elemanlarının deformasyonunu tanımlayan ek koşulların dahil edilmesi gerekir. Bunlar geleneksel olarak yer değiştirme denklemleri veya deformasyon uyumluluk denklemleri olarak adlandırılır (ve çözüm yönteminin kendisine bazen deformasyon karşılaştırma yöntemi de denir).

Statik belirsizlik derecesi Sistem, bilinmeyenlerin sayısı ile belirli bir sistem için derlenebilecek bağımsız denge denklemlerinin sayısı arasındaki farktır.

Statik belirsizliği ortaya çıkarmak için gereken ek yer değiştirme denklemlerinin sayısı, sistemin statik belirsizlik derecesine eşit olmalıdır.

Uyumluluk denklemleri yer değiştirmeler, belirli bir yasaya (kanona) göre yazıldıkları için kuvvet yönteminin kanonik denklemleri olarak adlandırılır. Sayısı ekstra bilinmeyenlerin sayısına eşit olan bu denklemler, denge denklemleriyle birlikte sistemin statik belirsizliğini ortaya çıkarmayı, yani ekstra bilinmeyenlerin değerlerini belirlemeyi mümkün kılar.

    Burulma sırasında kayma gerilimi formülü. Burulma deformasyonu. Mukavemet ve burulma sertliği hesaplamaları.

Burulma, çubuğun kesitinde yalnızca bir kuvvet faktörünün göründüğü bir deformasyon türüdür - tork Mz. Tork, tanımı gereği, Oz çubuğunun uzunlamasına eksenine göre iç kuvvetlerin momentlerinin toplamına eşittir. Oz eksenine paralel normal kuvvetler torka katkıda bulunmaz.

Formülden de görülebileceği gibi kesme ve kesme gerilmeleri çubuğun ekseninden olan mesafelerle orantılıdır. Saf eğilme ve teğetsel burulma gerilmelerinin normal gerilmeleri için formüllerin yapısal analojilerine dikkat edelim. hipotezler burulma hesaplanırken alınan:

1) deformasyondan önce düz olan bölümler deformasyondan sonra da düz kalır (Bernoulli hipotezi, düzlem kesitler hipotezi);

2) belirli bir bölümün tüm yarıçapları düz kalır (eğri değil) ve aynı ϕ açısı boyunca döner, yani her bölüm, sert ince bir disk gibi x eksenine göre döner;

3) Deformasyon sırasında bölümler arasındaki mesafeler değişmez.

Burulma konusunda mukavemet hesaplamaları da tasarım ve doğrulama olarak ikiye ayrılır. Hesaplamalar, kesitin şekline bağlı olarak yukarıdaki denklemlerden belirlenen, τmax'ın kirişteki maksimum kesme gerilimi olduğu mukavemet koşuluna dayanmaktadır; [τ] - izin verilen kesme gerilimi, parçanın malzemesi için sınırlayıcı gerilimin bir kısmına eşit - çekme mukavemeti τv veya akma mukavemeti τt. Güvenlik faktörü, gerilimle ilgili aynı hususlara dayalı olarak ayarlanır. Örneğin, dış çapı D ve iç çapı d olan içi boş dairesel kesitli bir şaft için şunu elde ederiz: burada α=d/D kesit boşluğu katsayısıdır.

Böyle bir şaft için burulma sertliği koşulu aşağıdaki gibidir: burada [φo] izin verilen bağıl bükülme açısıdır

    Burulmadaki statik olarak belirsiz problemler

Çekmede olduğu gibi burulmada da statik olarak belirsiz problemler ortaya çıkabilir, bunların çözümü için yer değiştirmelerin uyumluluğuna ilişkin denklemlerin statik denge denklemlerine eklenmesi gerekir.

Burulma ve çekmede bu problemleri çözme yönteminin aynı olduğunu göstermek kolaydır. Örnek olarak, her iki ucu da tamamen sert duvarlara gömülü bir kirişi ele alalım (Şekil 7.21). Sonlandırmaları bir kenara atalım ve bunların eylemlerini bilinmeyen M1 ve M2 anlarıyla değiştirelim. Deformasyon uyumluluk denklemini sağ gömmedeki burulma açısının sıfıra eşit olması koşulundan elde ederiz:

Burada Ip1=πd14/32, Ip2=πd24/32.

Kiriş kesitlerindeki tork momentleri aşağıdaki denklemle ilişkilidir:

.

Yukarıdaki denklemleri bilinmeyen momentler için birlikte çözersek şunu elde ederiz:

C bölümünün bükülme açısı denklemden belirlenir

Tork diyagramları ve burulma açıları Şekil 1'de sunulmaktadır. 7.21.

    Kirişlerin düz enine bükülmesi. Kirişlerin bükülmesi sırasındaki iç kuvvetlerin saf bükülme diyagramı.

Saf bükülme, kirişin herhangi bir kesitinde yalnızca bir bükülme momentinin meydana geldiği bir deformasyon türüdür; eksenden geçen bir düzlem olan kirişe 2 eşit ancak zıt kuvvet çifti uygulandığında saf bükülme deformasyonu meydana gelir. Kirişler, akslar ve şaftlar bükme için çalışır. En az 1 simetri düzlemine sahip olan ve yük etki düzleminin bununla çakıştığı kirişleri ele alacağız; bu durumda, dış kuvvetlerin deformasyon düzleminde bükülme deformasyonu meydana gelir ve bükülmeye doğrudan denir. Enine viraj- çubuğun bölümlerinde iç bükülme momentine ek olarak enine bir kuvvetin de ortaya çıktığı bükülme. Saf bükülme için düz kesitler hipotezi geçerlidir. Dışbükey tarafta bulunan lifler gerilir, içbükey tarafta bulunan lifler sınırda sıkıştırılır. Bunların arasında, uzunluğunu değiştirmeden yalnızca bükülebilen merkezi bir lif tabakası bulunur. Saf bükülme ile kirişin kesitlerinde, kesit üzerinde eşit olmayan şekilde dağıtılmış normal çekme ve basma gerilmeleri ortaya çıkar.

Bükme sırasındaki yukarıdaki diferansiyel bağımlılıkların analizi, bükülme momentleri ve enine kuvvetlerin diyagramlarını oluşturmak için bazı özellikler (kurallar) oluşturmamıza olanak tanır:

A - Dağıtılmış yükün olmadığı alanlarda Q, diyagramlar Q tabana paralel düz çizgiler ve diyagramlarla sınırlıdır M– eğimli düz çizgiler;

B - kirişe dağıtılmış yükün uygulandığı alanlarda Q, diyagramlar Q eğimli düz çizgiler ve diyagramlarla sınırlıdır M– ikinci dereceden paraboller. Ayrıca eğer diyagram M"gerilmiş bir lif üzerine" inşa edersek, rabolanın dışbükeyliği hareket yönünde yönlendirilecektir Q ve ekstremum diyagramın bulunduğu bölümde bulunacaktır. Q taban çizgisini geçer;

V- Diyagramdaki kirişe yoğunlaştırılmış bir kuvvetin uygulandığı bölümlerde Q Belirli bir kuvvetin büyüklüğünde ve yönünde sıçramalar olacak ve diyagramda M– bükülmeler, uç bu kuvvetin etki yönüne yönlendirilmiştir;

G - Diyagramdaki kirişe konsantre momentin uygulandığı bölümlerde Q hiçbir değişiklik olmayacak, ancak şemada M– bu anın büyüklüğüne göre atlar;

D - olduğu alanlarda Q>0, an M arttığı bölgelerde ve Q M azalır (bkz. şekil a-d).

    Hipotezleri bükmek. Normal gerilimler için formül

Eğilmeyle ilgili bu tür üç hipotez vardır:

a – düz kesitler hipotezi (Bernoulli hipotezi) – deformasyondan önceki düz kesitler deformasyondan sonra düz kalır, ancak yalnızca kiriş kesitinin nötr ekseni olarak adlandırılan belirli bir çizgiye göre döner. Bu durumda, nötr eksenin bir tarafında yer alan kirişin lifleri gerilecek, diğer tarafında ise sıkışacaktır; nötr eksende bulunan liflerin uzunlukları değişmez;

b – normal gerilimlerin sabitliğine ilişkin hipotez – aynı mesafede etkili olan gerilimler sen tarafsız eksenden itibaren, kirişin genişliği boyunca sabit;

c – yanal basınçların olmadığı hipotezi – bitişik uzunlamasına lifler birbirine baskı yapmaz.

Maksimum normal bükülme gerilmeleri formülü kullanarak buluyoruz: Nerede W z– eksenel direnç momenti

Bir kirişin enine kesitlerindeki çekme ve basma sırasında, yalnızca kesit üzerinde eşit olarak dağıtılan normal gerilmeler ortaya çıkar. Kesitin şekli gerilmeyi etkilemez. Kirişin tüm kesitlerinde gerilme eşit olarak dağılmakta ve kirişe eksen boyunca yoğunlaştırılmış kuvvetin uygulandığı bölümde boyuna kuvvet ve gerilmenin değeri aniden değişmektedir. göreceli uzantı.

    Bükme sırasındaki diferansiyel bağımlılıklar

Diyagramların karakteristik özelliklerinin yanı sıra, bükülme sırasındaki iç kuvvetler ve dış yükler arasında bazı ilişkiler kuralım. Q Ve M bilgisi diyagramların oluşturulmasını kolaylaştıracak ve bunların doğruluğunu kontrol etmenize olanak sağlayacaktır. Gösterimin kolaylığı için şunları belirteceğiz: M≡M z , Q≡Q sen .

Yoğun kuvvetlerin ve momentlerin olmadığı bir yerde, kirişin bir bölümünde keyfi yüke sahip küçük bir eleman seçelim. dx. Kirişin tamamı dengede olduğundan eleman dx kendisine uygulanan enine kuvvetlerin, bükülme momentlerinin ve dış yükün etkisi altında dengede olacaktır. Çünkü Q Ve M genel durumda kirişin ekseni boyunca, ardından elemanın bölümlerinde değişiklik olur dx kesme kuvvetleri meydana gelecektir Q Ve Q+dQ ve bükülme anları M Ve M+DM. Seçilen elemanın denge durumundan elde ettiğimiz
Yazılan iki denklemden ilki koşulu verir

İkinci denklemden terimi ihmal ederek Q· dx·( dx/2) ikinci dereceden sonsuz küçük bir miktar olarak şunu buluruz:

(10.1) ve (10.2) ifadelerini birlikte düşünürsek, şunu elde edebiliriz:

(10.1), (10.2) ve (10.3) bağıntılarına denir D.I.'nin bükülme sırasındaki diferansiyel bağımlılıkları.

    Düz kesitlerin geometrik özellikleri. (alanın statik momenti. Kutupsal atalet momenti. Eksenel atalet momenti. Eksenlerin paralel ötelenmesi sırasındaki atalet momenti. Ana eksenler ve asal atalet momentleri.

Düz bir şeklin alanının aynı düzlemde yatan bir eksene göre statik momenti, tüm alan boyunca alınan, bu eksene belirli bir mesafedeki temel alanların alanlarının çarpımlarının toplamıdır ve eksenlere göre statik momentler. Sıfırdan büyük veya daha az olabilir.

Düz bir şeklin tüm alan üzerinde uzanan bir direğe göre kutupsal atalet momenti, temel alanların alanlarının direğe olan mesafelerinin kareleriyle toplamıdır.
Kutupsal eylemsizlik momenti her zaman 0'dan büyüktür.

Mekanik bir sistemin sabit bir eksene göre atalet momenti (“eksenel atalet momenti”), sistemin tüm n maddi noktasının kütlelerinin çarpımlarının karelerinin toplamına eşit olan Ja fiziksel miktarıdır. eksene olan mesafeler: Nerede:

mi, i'inci noktanın kütlesidir,

ri - i'inci noktadan eksene olan mesafe.

Bir Ja cismin eksenel atalet momenti, bir eksen etrafında dönme hareketi yapan bir cismin ataletinin bir ölçüsüdür, tıpkı bir cismin kütlesinin öteleme hareketindeki ataletinin bir ölçüsü olması gibi. Nerede:

dm = ρdV - vücut hacminin küçük bir elemanının kütlesi dV,

ρ - yoğunluk,

r, dV elemanından a eksenine olan mesafedir.

Eğer cisim homojen ise yani yoğunluğu her yerde aynı ise o zaman

Bölümün merkezkaç atalet momentinin sıfır olduğu eksenlere ana eksenler, bölümün ağırlık merkezinden geçen ana eksenlere ise bölümün ana merkezi atalet eksenleri denir.

Kesitin ana atalet eksenlerine göre atalet momentleri, kesitin ana atalet momentleri olarak adlandırılır ve I1>I2 olmak üzere I1 ve I2 ile gösterilir. Genellikle ana momentlerden bahsederken, ana merkezi atalet eksenlerine göre eksenel atalet momentlerini kastederler.

u ve v eksenlerinin asal olduğunu varsayalım. Daha sonra Buradan BU Denklem, bölümün ana atalet eksenlerinin belirli bir noktada orijinal koordinat eksenlerine göre konumunu belirler. Koordinat eksenlerini döndürürken eksenel atalet momentleri de değişir. Eksenel atalet momentlerinin uç değerlere ulaştığı eksenlerin konumunu bulalım. Bunu yapmak için, Iu'nun α'ya göre birinci türevini alıp sıfıra eşitliyoruz: dolayısıyla, bölümün ana eksenlere göre eylemsizlik momentleri aynıysa, tüm eksenler bölümün aynı noktasından geçiyor demektir bunların başlıcaları ve tüm bu eksenlere göre eksenel atalet momentleri aynıdır: Iu=Iv =Iy=Iz. Bu özelliğe örneğin kare, yuvarlak ve halka şeklindeki bölümler sahiptir.

    Statik olarak belirsiz kirişler ve çerçeveler. Kirişlerin ve çerçevelerin statik belirsizliğini ortaya çıkarmak için kuvvetler yöntemi.

Statik olarak belirsiz, gereksiz bağlantılara sahip olduğundan tek başına statik denklemler kullanılarak hesaplanamayan bir sistemdir. Bu tür sistemleri hesaplamak için sistemin deformasyonlarını dikkate alan ek denklemler derlenir.

Statik olarak belirsiz sistemlerin bir dizi karakteristik özelliği vardır:

Statik olarak belirsiz sistem- elemanlarındaki kuvvet faktörleri yalnızca denge denklemlerinden (statik denklemler) belirlenemeyen bir yapıdır.

Statik belirsizlik, bir sisteme uygulanan bağlantı sayısının, dengeyi sağlamak için gerekenden daha fazla olması durumunda ortaya çıkar. Aynı zamanda bu bağlantılardan bazıları adeta “gereksiz” hale geliyor ve bunlardaki çabalar gereksiz bilinmezler haline geliyor. Ekstra bilinmeyenlerin sayısına bağlı olarak sistemin statik belirsizlik derecesi belirlenir. "Ekstra" bağlantılar teriminin şartlı olduğunu unutmayın; çünkü bu bağlantılar, denge açısından "gereksiz" olmalarına rağmen sistemin gücünü ve sağlamlığını sağlamak için gereklidir.

Çerçeve- keyfi konfigürasyondaki çubuklardan oluşan ve bir veya daha fazla sert (menteşeli olmayan) düğüme sahip bir yapı. Statik belirsizliği ortaya çıkarmak için, problemin statik tarafına ek olarak, sistemin deformasyonlarını analiz etmek ve denge denklemlerine ek olarak deformasyonların uyumluluk denklemlerini derlemek gerekir. ekstra” bilinmeyenler bulunur. Bu durumda bu tür denklemlerin sayısı sistemin statik belirsizlik derecesine eşit olmalıdır. Kuvvetlerin yöntemi. Yöntemin ana fikri Belirli bir statik olarak belirsiz sistemi statik olarak belirli bir sisteme dönüştürmek için kuvvetler yöntemi aşağıdaki tekniği kullanır. Yapıya uygulanan tüm "ekstra" bağlantılar atılır ve eylemlerinin yerini karşılık gelen tepkiler (kuvvetler veya momentler) alır. Aynı zamanda, belirtilen sabitleme ve yükleme koşullarını korumak için, atılan bağların reaksiyonları, bu reaksiyonlar yönündeki yer değiştirmelerin sıfıra (veya belirtilen değerlere) eşit olacağı değerlere sahip olmalıdır. Dolayısıyla, bu yöntemle statik belirsizliği açığa çıkarırken, aranan şey deformasyonlar değil, karşılık gelen kuvvetler - bağların reaksiyonlarıdır (bu nedenle "kuvvetler yöntemi" adı verilmiştir).

Kuvvetler yöntemini kullanarak statik belirsizliği ortaya çıkarmanın ana aşamalarını yazalım:

1) sistemin statik belirsizlik derecesini, yani ekstra bilinmeyenlerin sayısını belirleriz;

2) Gereksiz bağlantıları kaldırıyoruz ve böylece orijinal statik olarak belirsiz sistemi statik olarak tanımlanabilir bir sistemle değiştiriyoruz. Gereksiz bağlantılardan arındırılmış bu yeni sisteme denir temel Ekstra bağlantıların seçiminin oldukça keyfi olabileceğini ve yalnızca tasarımcının isteğine bağlı olabileceğini, böylece aynı başlangıçtaki statik olarak belirsiz sistem için ana sistemlerin farklı versiyonlarının mümkün olabileceğini unutmayın. Bununla birlikte, ana sistemin geometrik olarak değişmeden kalmasına dikkat edilmelidir - yani, gereksiz bağlantılar kaldırıldıktan sonra elemanları uzayda serbestçe hareket edememelidir. 3) Ekstra bilinmeyenlerin uygulandığı noktalardaki deformasyonlar için denklemler oluştururuz. Orijinal sistemde bu deformasyonlar sıfıra eşit olduğundan, belirtilen denklemlerin de sıfıra eşitlenmesi gerekir. Daha sonra ortaya çıkan denklemlerden ekstra bilinmeyenlerin değerini buluyoruz. Malzemelerin mukavemetiyle ilgili temel problemler. Deformasyonlar elastik ve plastik. Temel hipotezler Ve varsayımlar. sınıflandırma yükler Ve...

  • Belediye bütçe eğitim kurumunun temel genel eğitim eğitim programı

    Eğitici program

    ... türler. Evrimsel fikirlerin gelişimi Kökeni türler. Evrimsel kavramların gelişimi. Temel hükümler ... « hipotez kararlı hal", " hipotez panspermi", " hipotez biyokimyasal evrim". Karakterize Et temel hipotezler ...

  • 5 Hesaplama ve grafik çalışmalarının konuları 16 > Test soruları 16 > Bilgiyi kontrol etmeye yönelik test örnekleri 17 > V. Disiplini incelemek için tematik plan 19

    Tematik plan

    ... Temel hipotezler Ve varsayımlar yuvarlak bir şaftın burulması durumunda. Mukavemet ve sertlik koşulları. Kesme ve açısal gerilmeler deformasyon... değişkenlerin etkisi altında yükler; d) maksimum... vb. çeşitler uyarınca kontrol Düzenlemeler) Puan sayısı, ...

  • Gençliğiniz, yetişkinliğiniz, yaşlılığınız A. A. Reana St. Petersburg "Prime-Eurosign" Yayınevi "Neva" Moskova Olma-Press "2002 BBC 88. 37

    Belge

    Bir hata olabilir kabul edildiöğrenci ve... entelektüel yükler. BÖLÜM... iki çocuk ana türler hafıza - ... bekliyor temel hükümler... bağlantılar. Hipotez tutarsızlıklar - konum bilişsel teori... ilişkiler). Profesyonel deformasyon kişilikler -...

    • Hipotez, belirli bir fenomen hakkında, bir kişinin eylemlerini belirlenmiş bir yönde yönlendirdiği yönündeki öznel görüşe dayanan bir argümandır. Sonuç henüz kişi tarafından bilinmiyorsa, genelleştirilmiş bir varsayım oluşturulur ve bunun kontrol edilmesi, işin genel odağını ayarlamanıza olanak tanır. Bu bir hipotezin bilimsel kavramıdır. Bu kavramın anlamını basitleştirmek mümkün mü?

    “Bilimsel olmayan” dilde açıklama

    Bir hipotez, işin sonuçlarını tahmin etme, tahmin etme yeteneğidir ve bu, hemen hemen her bilimsel keşfin en önemli bileşenidir. Gelecekteki hataların ve gafların hesaplanmasına ve bunların sayısının önemli ölçüde azaltılmasına yardımcı olur. Bu durumda doğrudan çalışma sırasında oluşturulan bir hipotez kısmen kanıtlanabilir. Sonuç biliniyorsa varsayımın bir anlamı kalmaz ve hipotez ortaya atılmaz. Bu hipotez kavramının basit bir tanımıdır. Artık nasıl yapıldığından bahsedebilir ve en ilginç türlerini tartışabiliriz.

    Bir hipotez nasıl doğar?

    İnsan zihninde tartışma yaratmak basit bir düşünce süreci değildir. Araştırmacının edindiği bilgiyi oluşturabilmesi, güncelleyebilmesi ve ayrıca aşağıdaki niteliklere sahip olması gerekir:

    1. Sorunlu görüş. Bu, bilimsel gelişimin yollarını gösterme, ana eğilimlerini belirleme ve farklı görevleri birbirine bağlama yeteneğidir. Sorun vizyonunu, araştırmadaki bir kişinin önceden edinilmiş bilgi ve becerileri, içgüdüsü ve yetenekleriyle birleştirir.
    2. Alternatif karakter. Bu özellik, bir kişinin ilginç sonuçlar çıkarmasına ve bilinen gerçeklerde tamamen yeni bir şeyler bulmasına olanak tanır.
    3. Sezgi. Bu terim bilinçdışı bir süreci ifade eder ve mantıksal akıl yürütmeye dayanmaz.

    Hipotezin özü nedir?

    Bir hipotez nesnel gerçekliği yansıtır. Bu yönüyle farklı düşünme biçimlerine benzer ama aynı zamanda onlardan da farklıdır. Bir hipotezin temel özelliği, maddi dünyadaki gerçekleri varsayımsal bir şekilde yansıtmasıdır; kategorik ve güvenilir bir şekilde ileri sürmez. Bu nedenle hipotez bir varsayımdır.

    En yakın cins ve farklılık üzerinden kavram kurarken ayırt edici özelliklerin de belirtilmesi gerektiğini herkes bilir. Bir faaliyetin herhangi bir sonucu şeklinde bir hipoteze en yakın tür “varsayım” kavramıdır. Bir hipotez ile bir tahmin, fantezi, tahmin, tahmin arasındaki fark nedir? En şok edici hipotezler sadece spekülasyonlara dayanmıyor; hepsinin belirli özellikleri var. Bu soruyu cevaplamak için temel özellikleri tanımlamanız gerekecektir.

    Hipotezin özellikleri

    Bu kavram hakkında konuşursak, karakteristik özelliklerini belirlemeye değer.

    1. Hipotez, bilimsel bilginin gelişiminin özel bir şeklidir. Bilimin bireysel gerçeklerden belirli bir olguya, bilginin genelleştirilmesine ve belirli bir olgunun gelişim yasalarının bilgisine geçmesine izin veren hipotezlerdir.
    2. Bir hipotez, belirli olayların teorik açıklamasıyla ilişkili varsayımlarda bulunmaya dayanır. Bu kavram, ayrı bir yargı veya birbiriyle ilişkili yargıların, doğal olayların bir dizisi olarak hareket eder. Yargılama araştırmacılar için her zaman problemlidir çünkü bu kavram olasılıksal teorik bilgiden söz eder. Hipotezlerin tümdengelim temelinde ileri sürüldüğü görülür. Bir örnek, K. A. Timiryazev'in fotosentez hakkındaki şok edici hipotezidir. Doğrulandı, ancak başlangıçta her şey enerjinin korunumu kanunundaki varsayımlardan başladı.
    3. Hipotez, bazı spesifik gerçeklere dayanan bilinçli bir tahmindir. Bu nedenle, bir hipoteze kaotik ve bilinçaltı bir süreç denemez; bu, bir kişinin yeni bilgi elde etmek için bilgisini genişletmesine - nesnel gerçekliği anlamasına olanak tanıyan tamamen mantıksal ve mantıksal bir mekanizmadır. Yine N. Copernicus'un, Dünya'nın Güneş etrafında döndüğü fikrini ortaya çıkaran yeni güneş merkezli sistem hakkındaki şok edici hipotezini hatırlayabiliriz. Tüm fikirlerini “Göksel Kürelerin Dönüşü Üzerine” adlı çalışmasında özetledi, tüm tahminler gerçek bir olgusal temele dayanıyordu ve o zamanlar hala geçerli olan yer merkezli kavramının tutarsızlığı gösterildi.

    Bu ayırt edici özellikler bir arada ele alındığında, bir hipotezi diğer varsayım türlerinden ayıracak ve onun özünü oluşturacaktır. Gördüğünüz gibi hipotez, güvenilirliği şu anda doğrulanamayan ve kanıtlanamayan belirli bir olgunun nedenleri hakkında olasılıksal bir varsayımdır, ancak bu varsayım, olgunun bazı nedenlerini açıklamamıza olanak tanır.

    “Hipotez” teriminin her zaman ikili anlamda kullanıldığını hatırlamak önemlidir. Hipotez, bir olguyu açıklayan bir varsayımdır. Hipotezden, bazı varsayımları ortaya koyan ve daha sonra bu gerçeğin gelişimini ve kanıtını geliştiren bir düşünme yöntemi olarak da söz edilir.

    Bir hipotez genellikle geçmiş olayların nedeni hakkında bir varsayım şeklinde oluşturulur. Örnek olarak güneş sisteminin oluşumu, dünyanın çekirdeği, dünyanın doğuşu vb. konulardaki bilgilerimizi verebiliriz.

    Bir hipotezin varlığı ne zaman sona erer?

    Bu yalnızca birkaç durumda mümkündür:

    1. Hipotez onaylanır ve güvenilir bir gerçeğe dönüşür - genel teorinin bir parçası haline gelir.
    2. Hipotez çürütülür ve yalnızca yanlış bilgi haline gelir.

    Bu, birikmiş bilginin gerçeği ortaya koymak için yeterli olduğu hipotez testi sırasında gerçekleşebilir.

    Bir hipotezin yapısına neler dahildir?

    Aşağıdaki unsurlardan bir hipotez oluşturulur:

    • temel - çeşitli gerçeklerin, ifadelerin (haklı olsun ya da olmasın) birikmesi;
    • form - bir hipotezin temelinden bir varsayıma yol açacak çeşitli sonuçların birikmesi;
    • varsayım - gerçeklerden elde edilen sonuçlar, bir hipotezi tanımlayan ve doğrulayan ifadeler.

    Hipotezlerin mantıksal yapı bakımından her zaman aynı olduğunu, ancak içerik ve gerçekleştirilen işlevler açısından farklılık gösterdiklerini belirtmekte fayda var.

    Hipotez kavramı ve türleri hakkında ne söylenebilir?

    Bilginin evrimi sürecinde hipotezler, çalışma nesnesinin yanı sıra bilişsel niteliklerde de farklılık göstermeye başlar. Bu türlerin her birine daha yakından bakalım.

    Bilişsel süreçteki işlevlerine göre tanımlayıcı ve açıklayıcı hipotezler ayırt edilir:

    1. Tanımlayıcı bir hipotez, incelenen nesnenin doğal özellikleri hakkında konuşan bir ifadedir. Tipik olarak bir varsayım, "Bu veya bu nesne nedir?" Sorularını yanıtlamamızı sağlar. veya “Nesnenin hangi özellikleri var?” Bu tür hipotez, bir nesnenin bileşimini veya yapısını tanımlamak, etki mekanizmasını veya faaliyet özelliklerini ortaya çıkarmak, işlevsel özellikleri belirlemek için ileri sürülebilir. Tanımlayıcı hipotezler arasında, bir nesnenin varlığından söz eden varoluşsal hipotezler vardır.
    2. Açıklayıcı bir hipotez, belirli bir nesnenin ortaya çıkmasının nedenlerine dayanan bir ifadedir. Bu tür hipotezler, belirli bir olayın neden meydana geldiğini veya bir nesnenin ortaya çıkmasının nedenlerinin neler olduğunu açıklamayı mümkün kılar.

    Tarih, bilginin gelişmesiyle birlikte, belirli bir nesnenin varlığını anlatan giderek daha fazla varoluşsal hipotezin ortaya çıktığını göstermektedir. Daha sonra, bu nesnelerin özelliklerini anlatan tanımlayıcı hipotezler ortaya çıkar ve son olarak nesnenin ortaya çıkışının mekanizmasını ve nedenlerini ortaya çıkaran açıklayıcı hipotezler doğar. Gördüğünüz gibi, yeni şeyler öğrenme sürecinde hipotezin kademeli olarak karmaşıklaşması söz konusudur.

    Çalışmanın amacı için hangi hipotezler var? Genel ve özel var.

    1. Genel hipotezler, doğal ilişkiler ve ampirik düzenleyiciler hakkındaki varsayımların doğrulanmasına yardımcı olur. Bilimsel bilginin gelişmesinde bir tür iskele görevi görürler. Hipotezler kanıtlandıktan sonra bilimsel teori haline gelir ve bilime katkı sağlar.
    2. Kısmi bir hipotez, gerçeklerin, olayların veya fenomenlerin kökeni ve kalitesi hakkında gerekçeli bir varsayımdır. Başka gerçeklerin ortaya çıkmasına neden olan tek bir durum varsa, o zaman bilgi hipotez şeklini alır.
    3. Çalışan bir hipotez gibi bir tür hipotez de vardır. Bu, çalışmanın başında ortaya atılan, koşullu bir varsayım olan ve gerçekleri ve gözlemleri tek bir bütün halinde birleştirmenize ve onlara bir başlangıç ​​​​açıklaması yapmanıza olanak tanıyan bir varsayımdır. Çalışma hipotezinin temel özelliği, koşullu veya geçici olarak kabul edilmesidir. Araştırmacının çalışmanın başında edindiği bilgileri sistematize etmesi son derece önemlidir. Daha sonra bunların işlenmesi ve başka bir rotanın belirlenmesi gerekecektir. Bunun için tam olarak ihtiyaç duyulan şey, çalışan bir hipotezdir.

    Sürüm nedir?

    Bilimsel bir hipotez kavramı zaten açıklığa kavuşturuldu, ancak böyle alışılmadık bir terim versiyonu daha var. Ne olduğunu? Adli soruşturma uygulamalarının yanı sıra siyasi, tarihi veya sosyolojik araştırmalarda, genellikle belirli gerçekleri veya bunların birleşimini açıklarken, gerçekleri farklı şekillerde açıklayabilecek bir dizi hipotez ileri sürülür. Bu hipotezlere versiyonlar denir.

    Genel ve özel versiyonları vardır.

    1. Genel versiyon, suçu bir bütün olarak belirli koşullar ve eylemlerden oluşan tek bir sistem biçiminde anlatan bir varsayımdır. Bu sürüm yalnızca bir soruyu değil, bir dizi soruyu yanıtlıyor.
    2. Kısmi versiyon, bir suçun bireysel koşullarını açıklayan bir varsayımdır. Özel versiyonlardan bir genel versiyon oluşturulmuştur.

    Bir hipotez hangi standartları karşılamalıdır?

    Hukuk kurallarındaki hipotez kavramının kendisi belirli gereksinimleri karşılamalıdır:

    • birden fazla tezi olamaz;
    • karar açık ve mantıklı bir şekilde çerçevelenmelidir;
    • argüman, araştırmacı tarafından henüz açıklığa kavuşturulamayan belirsiz nitelikteki yargıları veya kavramları içermemelidir;
    • kararın, çalışmanın bir parçası olabilmesi için sorunu çözmeye yönelik bir yöntem içermesi gerekir;
    • bir varsayım sunulurken değer yargılarının kullanılması yasaktır, çünkü hipotezin gerçeklerle doğrulanması gerekir, ardından test edilecek ve geniş bir yelpazeye uygulanacaktır;
    • hipotez verilen konuya, araştırma konusuna, hedeflere uygun olmalıdır; konuya doğal olmayan bir şekilde bağlı olan tüm varsayımlar ortadan kaldırılmıştır;
    • bir hipotez mevcut teorilerle çelişemez ancak istisnalar vardır.

    Bir hipotez nasıl geliştirilir?

    Bir kişinin hipotezleri bir düşünce sürecidir. Elbette, bir hipotez oluşturmak için genel ve birleşik bir süreç hayal etmek zordur: bunun nedeni, bir varsayım geliştirme koşullarının pratik faaliyetlere ve belirli bir problemin özelliklerine bağlı olmasıdır. Ancak yine de bir hipotezin ortaya çıkmasına yol açan düşünce sürecinin aşamalarının genel sınırlarını belirlemek mümkündür. Bu:

    • bir hipotez ileri sürmek;
    • gelişim;
    • muayene.

    Şimdi hipotezin ortaya çıkışının her aşamasını dikkate almamız gerekiyor.

    Varsayım yapma

    Bir hipotez ileri sürmek için, belirli bir olguyla ilgili bazı gerçeklere sahip olmanız ve bunların varsayımın olasılığını doğrulaması, bilinmeyeni açıklaması gerekir. Bu nedenle, öncelikle belirli bir olguyla ilgili daha ayrıntılı olarak açıklanacak olan materyaller, bilgiler ve gerçeklerden oluşan bir koleksiyon bulunmaktadır.

    Malzemelere dayanarak bu olgunun ne olduğuna dair bir varsayımda bulunulur veya başka bir deyişle dar anlamda bir hipotez formüle edilir. Bu durumda bir varsayım, toplanan gerçeklerin işlenmesi sonucunda ifade edilen belirli bir yargıdır. Hipotezin dayandığı gerçekler mantıksal olarak anlaşılabilir. Hipotezin ana içeriği bu şekilde ortaya çıkıyor. Varsayım, olgunun özü, nedenleri vb. hakkındaki sorulara yanıt vermelidir.

    Geliştirme ve test

    Bir hipotez ortaya atıldığında gelişimi başlar. Yapılan varsayımın doğru olduğunu varsayarsak, o zaman bir takım kesin sonuçların ortaya çıkması gerekir. Bu durumda mantıksal sonuçlar, neden-sonuç zincirinin sonuçlarıyla tanımlanamaz. Mantıksal sonuçlar, yalnızca bir olgunun koşullarını değil aynı zamanda onun ortaya çıkış nedenlerini vb. açıklayan düşüncelerdir. Hipotezdeki gerçekleri önceden belirlenmiş verilerle karşılaştırmak, hipotezi onaylamanıza veya çürütmenize olanak tanır.

    Bu ise ancak hipotezin pratikte test edilmesi sonucunda mümkündür. Bir hipotez her zaman pratik tarafından üretilir ve bir hipotezin doğru mu yanlış mı olduğuna yalnızca pratik karar verebilir. Uygulamada test yapmak, bir hipotezi süreç hakkında güvenilir bilgiye (yanlış ya da doğru olsun) dönüştürmenize olanak tanır. Bu nedenle, bir hipotezin doğruluğunu belirli ve birleşik bir mantıksal eyleme indirgememek gerekir; Uygulamada kontrol yaparken farklı ispat veya çürütme yöntem ve yöntemleri kullanılır.

    Hipotezin doğrulanması veya reddedilmesi

    İş hipotezi bilim dünyasında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu yöntem, hukuki veya ekonomik uygulamalardaki bireysel gerçekleri algı yoluyla doğrulamanıza veya çürütmenize olanak tanır. Örnekler arasında Neptün gezegeninin keşfi, Baykal Gölü'nde temiz suyun keşfi, Arktik Okyanusu'nda adaların kurulması vb. yer alır. Bütün bunlar bir zamanlar hipotezdi ama artık bilimsel olarak kanıtlanmış gerçekler haline geldi. Sorun, bazı durumlarda uygulamaya devam etmenin zor veya imkansız olması ve tüm varsayımların test edilmesinin mümkün olmamasıdır.

    Örneğin, modern Rusçanın Eski Rusçadan daha derin olduğuna dair şok edici bir hipotez var, ancak sorun şu ki, Eski Rusça konuşmayı sözlü olarak duymanın artık imkansız olması. Rus Çarı Korkunç İvan'ın keşiş olup olmadığını pratikte doğrulamak mümkün değil.

    Prognostik hipotezlerin ileri sürüldüğü durumlarda, bunların pratikte anında ve doğrudan onaylanmasını beklemek uygun değildir. Bilim dünyasında bu tür mantıksal kanıtları veya hipotezlerin çürütülmesini kullanmalarının nedeni budur. Mantıksal kanıt veya çürütme dolaylı bir şekilde ilerler çünkü geçmişten veya günümüzden duyusal algıyla erişilemeyen olaylar öğrenilir.

    Bir hipotezin mantıksal kanıtlanmasının veya çürütülmesinin ana yolları:

    1. Endüktif yol. Yasaları ve gerçekleri içeren argümanlar sayesinde bir hipotezin daha eksiksiz doğrulanması veya reddedilmesi ve bundan belirli sonuçların çıkarılması.
    2. Tümdengelimli yol. Bir hipotezin daha genel, ancak zaten kanıtlanmış olanlardan türetilmesi veya çürütülmesi.
    3. Bir hipotezin diğer gerçeklerle tutarlı olduğu bilimsel bilgi sistemine dahil edilmesi.

    Mantıksal kanıt veya çürütme, doğrudan veya dolaylı kanıt veya çürütme biçiminde gerçekleşebilir.

    Hipotezin önemli rolü

    Hipotezin özü ve yapısı sorununu ortaya çıkardıktan sonra, pratik ve teorik faaliyetlerdeki önemli rolünü de belirtmekte fayda var. Hipotez, bilimsel bilginin gelişmesinin gerekli bir biçimidir; o olmadan yeni bir şeyi anlamak imkansızdır. Bilim dünyasında önemli bir rol oynar ve hemen hemen her bilimsel teorinin oluşumunun temelini oluşturur. Bilimdeki tüm önemli keşifler hazır bir biçimde ortaya çıkmadı; bunlar bazen dikkate almak bile istemedikleri en şok edici hipotezlerdi.

    Her şey her zaman küçük başlar. Tüm fizik, bilimsel uygulamalarla doğrulanan veya çürütülen sayısız şok edici hipotez üzerine inşa edilmiştir. Bu nedenle bazı ilginç fikirlerden bahsetmeye değer.

    1. Bazı parçacıklar gelecekten geçmişe doğru hareket eder. Fizikçilerin kanon olarak kabul edilen kendi kuralları ve yasakları var, ancak takyonların ortaya çıkışıyla tüm normların sarsıldığı görülüyor. Takyon, kabul edilen tüm fizik yasalarını aynı anda ihlal edebilen bir parçacıktır: kütlesi hayalidir ve ışık hızından daha hızlı hareket eder. Takyonların zamanda geriye gidebileceği teorisi ortaya atıldı. Parçacık, teorisyen Gerald Feinberg tarafından 1967'de tanıtıldı ve takyonların yeni bir parçacık sınıfı olduğunu ilan etti. Bilim insanı bunun aslında antimaddenin bir genellemesi olduğunu savundu. Feinberg'in benzer düşünen pek çok insanı vardı ve fikir uzun süre kök saldı, ancak yine de çürütmeler ortaya çıktı. Takyonlar fizikten tamamen kaybolmadı ama yine de ne uzayda ne de hızlandırıcılarda kimse onları tespit edemedi. Eğer hipotez doğru olsaydı insanlar atalarıyla iletişime geçebilirdi.
    2. Bir damla su polimeri okyanusları yok edebilir. Bu en şok edici hipotezlerden biri, suyun bir polimere dönüştürülebileceğini öne sürüyor; bu, bireysel moleküllerin büyük bir zincirde bağlantı haline geldiği bir bileşendir. Bu durumda suyun özelliklerinin değişmesi gerekir. Hipotez, su buharı ile yapılan bir deneyden sonra kimyager Nikolai Fedyakin tarafından ortaya atıldı. Hipotez bilim adamlarını uzun süredir korkutuyordu çünkü bir damla sulu polimerin gezegendeki tüm suyu bir polimere dönüştürebileceği varsayılmıştı. Ancak en şok edici hipotezin çürütülmesi çok uzun sürmedi. Bilim adamının deneyi tekrarlandı ancak teorinin doğrulanması bulunamadı.

    Bir zamanlar bu tür pek çok şok edici hipotez vardı, ancak birçoğu bir dizi bilimsel deneyden sonra doğrulanmadı, ancak unutulmadı. Fantezi ve bilimsel gerekçe, her bilim insanı için iki ana bileşendir.

    Modern bilim adamları arasında en popüler olanı, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin Oparin-Haldane hipotezidir. Hipoteze göre yaşam, karmaşık biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda cansız maddelerden (abiyojenik olarak) ortaya çıkmıştır.

    Hükümler

    Yaşamın kökeni hipotezini kısaca anlatmak için şunları vurgulamalıyız: Oparin'e göre yaşam oluşumunun üç aşaması:

    • organik bileşiklerin görünümü;
    • polimer bileşiklerinin oluşumu (proteinler, lipitler, polisakkaritler);
    • Üreme yeteneğine sahip ilkel organizmaların ortaya çıkışı.

    Pirinç. 1. Oparin'e göre evrim şeması.

    Biyojenik, yani. biyolojik evrimden önce kimyasal evrim geldi ve bunun sonucunda karmaşık maddeler oluştu. Oluşumları Dünya'nın oksijensiz atmosferinden, ultraviyole radyasyondan ve yıldırım deşarjlarından etkilenmiştir.

    Biyopolimerler, ilkel yaşam formlarına (probiontlar) dönüşen ve yavaş yavaş dış ortamdan bir zarla ayrılan organik maddelerden doğmuştur. Probiontlarda nükleik asitlerin ortaya çıkışı, kalıtsal bilginin aktarımına ve organizasyonun komplikasyonuna katkıda bulundu. Uzun vadeli doğal seçilimin bir sonucu olarak, yalnızca başarılı üreme yeteneğine sahip organizmalar kaldı.

    Pirinç. 2. Probiontlar.

    Probiontlar veya procell'ler henüz deneysel olarak elde edilmemiştir. Bu nedenle, ilkel bir biyopolimer birikiminin et suyundaki cansız varoluştan üreme, beslenme ve solunuma nasıl geçebildiği tamamen açık değildir.

    Hikaye

    Oparin-Haldane hipotezi uzun bir yol kat etti ve birçok kez eleştirildi. Hipotezin oluşum tarihi tabloda açıklanmaktadır.

    EN İYİ 2 makalebununla birlikte okuyanlar

    Yıl

    Bilim adamı

    Ana olaylar

    Sovyet biyolog Alexander Ivanovich Oparin

    Oparin'in hipotezinin ana hükümleri ilk olarak "Hayatın Kökeni" kitabında formüle edildi. Oparin, dış faktörlerin etkisi altında suda çözünen biyopolimerlerin (yüksek moleküler ağırlıklı bileşikler), koaservat damlacıkları veya koaservatlar oluşturabileceğini öne sürdü. Bunlar bir araya toplanan, dış ortamdan şartlı olarak ayrılan ve onunla metabolizmayı sürdürmeye başlayan organik maddelerdir. Koaservasyon süreci - koaservatların oluşumu ile çözeltinin tabakalaştırılması - pıhtılaşmanın önceki aşamasıdır, yani. küçük parçacıkların birbirine yapışması. Bu süreçlerin bir sonucu olarak amino asitler, canlı organizmaların temeli olan "birincil et suyundan" (Oparin'in terimi) ortaya çıktı.

    İngiliz biyolog John Haldane

    Oparin'den bağımsız olarak yaşamın kökeni sorununa ilişkin benzer görüşler geliştirmeye başladı. Oparin'den farklı olarak Haldane, koaservatlar yerine çoğalabilen makromoleküler maddelerin oluştuğunu varsaydı. Haldane, bu tür ilk maddelerin proteinler değil, nükleik asitler olduğuna inanıyordu.

    Amerikalı kimyager Stanley Miller

    Öğrenciyken cansız maddelerden (kimyasallardan) amino asit elde etmek için yapay bir ortam yarattı. Miller-Urey deneyi, birbirine bağlı şişelerde Dünya koşullarını simüle etti. Şişeler, bileşim olarak Dünya'nın ilk atmosferine benzer bir gaz karışımı (amonyak, hidrojen, karbon monoksit) ile dolduruldu. Sistemin bir kısmında, buharları elektriksel deşarjlara maruz kalan (yıldırımı simüle eden) sürekli kaynayan su vardı. Soğudukça buhar, alt tüpte yoğuşma şeklinde birikti. Bir hafta süren sürekli deneyden sonra şişede amino asitler, şekerler ve lipitler keşfedildi

    İngiliz biyolog Richard Dawkins

    "Bencil Gen" adlı kitabında ilksel çorbanın koaservat damlacıklar değil, üreme yeteneğine sahip moleküller oluşturduğunu öne sürdü. Kopyalarının okyanusları doldurması için bir molekülün ortaya çıkması yeterliydi.

    Pirinç. 3. Miller'in deneyi.

    Miller'in deneyi defalarca eleştirildi ve Oparin-Haldane teorisinin pratik bir doğrulaması olarak tam olarak kabul edilmedi. Temel sorun, ortaya çıkan karışımdan yaşamın temelini oluşturan organik maddelerin elde edilmesidir.

    Ne öğrendik?

    Dersten Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin Oparin-Haldane hipotezinin özünü öğrendik. Teoriye göre, yüksek moleküler maddeler (proteinler, yağlar, karbonhidratlar), dış ortamın etkisi altında karmaşık biyokimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak cansız maddelerden ortaya çıkmıştır. Hipotez ilk olarak Stanley Miller tarafından test edildi ve yaşamın başlangıcından önceki Dünya koşullarını yeniden yarattı. Sonuç olarak amino asitler ve diğer karmaşık maddeler elde edildi. Ancak bu maddelerin nasıl yeniden üretildiği henüz doğrulanmadı.

    Konuyla ilgili deneme

    Raporun değerlendirilmesi

    Ortalama puanı: 4.4. Alınan toplam puan: 194.

    1. Hayat nedir?

    Cevap. Yaşam, iç aktiviteye sahip varlıklar (canlı organizmalar) için bir varoluş biçimidir, organik yapıdaki bedenlerin, bozunma süreçleri üzerinde sentez süreçlerinin istikrarlı bir üstünlüğü ile gelişme süreci, aşağıdaki özelliklerle elde edilen özel bir madde durumudur. Yaşam, temel noktası çevre ile sürekli madde alışverişi olan protein cisimlerinin ve nükleik asitlerin bir varoluş biçimidir ve bu alışverişin sona ermesiyle birlikte yaşam da sona erer.

    2. Yaşamın kökenine ilişkin hangi hipotezleri biliyorsunuz?

    Cevap. Yaşamın kökenine ilişkin çeşitli fikirler beş hipotezde birleştirilebilir:

    1) yaratılışçılık - Canlıların ilahi yaratımı;

    2) kendiliğinden nesil - canlı organizmalar, cansız maddelerden kendiliğinden ortaya çıkar;

    3) kararlı durum hipotezi - yaşam her zaman var olmuştur;

    4) panspermi hipotezi - gezegenimize dışarıdan hayat getirildi;

    5) biyokimyasal evrim hipotezi - yaşam, kimyasal ve fiziksel yasalara uyan süreçlerin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Şu anda çoğu bilim adamı, biyokimyasal evrim sürecinde yaşamın abiogenik kökeni fikrini desteklemektedir.

    3. Bilimsel yöntemin temel ilkesi nedir?

    Cevap. Bilimsel yöntem, bir bilimsel bilgi sistemi oluşturmada kullanılan bir dizi teknik ve işlemdir. Bilimsel yöntemin temel prensibi hiçbir şeyi olduğu gibi kabul etmemektir. Bir şeyin herhangi bir beyanı veya reddi doğrulanmalıdır.

    § 89'dan sonraki sorular

    1. Yaşamın ilahi kökeni fikri neden doğrulanamıyor veya çürütülemiyor?

    Cevap. Dünyanın İlahi yaratılışı sürecinin yalnızca bir kez gerçekleştiği ve bu nedenle araştırmaya erişilemeyeceği düşünülür. Bilim yalnızca gözlem ve deneysel çalışmaya uygun olgularla ilgilenir. Dolayısıyla canlıların ilahi kökenine dair hipotez bilimsel açıdan ne kanıtlanabilir ne de çürütülebilir. Bilimsel yöntemin temel ilkesi “hiçbir şeyi olduğu gibi kabul etmemek”tir. Sonuç olarak, yaşamın kökenine ilişkin bilimsel ve dini açıklamalar arasında mantıksal olarak bir çelişki olamaz, çünkü bu iki düşünce alanı birbirini dışlar.

    2. Oparin-Haldane hipotezinin ana hükümleri nelerdir?

    Cevap. Modern şartlarda cansız doğadan canlıların ortaya çıkması imkansızdır. Canlı maddenin abiojenik (yani canlı organizmaların katılımı olmadan) ortaya çıkışı, yalnızca eski bir atmosfer ve canlı organizmaların yokluğu koşullarında mümkündü. Antik atmosfer metan, amonyak, karbondioksit, hidrojen, su buharı ve diğer inorganik bileşikleri içeriyordu. Güçlü elektrik deşarjlarının, ultraviyole radyasyonun ve yüksek radyasyonun etkisi altında, okyanusta biriken bu maddelerden "birincil et suyu" oluşturan organik bileşikler ortaya çıkabilir. Biyopolimerlerin "birincil et suyunda" multimoleküler kompleksler - koaservatlar - oluşturuldu. İlk katalizör görevi gören metal iyonları dış ortamdan koaservat damlacıklarına girmiştir. "İlksel çorba"da bulunan çok sayıda kimyasal bileşik arasından, katalitik olarak en etkili molekül kombinasyonları seçildi ve bu, sonuçta enzimlerin ortaya çıkmasına yol açtı. Koaservatlar ile dış ortam arasındaki arayüzde lipit molekülleri sıralandı ve bu da ilkel bir hücre zarının oluşumuna yol açtı. Belirli bir aşamada protein probiontları, nükleik asitleri birleştirerek birleşik kompleksler oluşturarak canlıların kendi kendine üreme, kalıtsal bilgilerin korunması ve sonraki nesillere aktarılması gibi özelliklerinin ortaya çıkmasına yol açtı. Metabolizması kendilerini yeniden üretme yeteneği ile birleştiren Probiontlar, daha da gelişmesi canlı maddenin evrim yasalarına göre meydana gelen ilkel procelller olarak kabul edilebilir.

    3. Bu hipotezin lehine hangi deneysel kanıtlar verilebilir?

    Cevap. 1953 yılında A.I. Oparin'in bu hipotezi, Amerikalı bilim adamı S. Miller'ın deneyleriyle deneysel olarak doğrulandı. Oluşturduğu enstalasyonda, Dünya'nın birincil atmosferinde var olduğu iddia edilen koşullar simüle edildi. Yapılan deneyler sonucunda amino asitler elde edildi. Benzer deneyler çeşitli laboratuvarlarda birçok kez tekrarlandı ve ana biyopolimerlerin neredeyse tüm monomerlerinin bu koşullar altında sentezlenmesinin temel olasılığını kanıtlamayı mümkün kıldı. Daha sonra, belirli koşullar altında monomerlerden daha karmaşık organik biyopolimerlerin sentezlenmesinin mümkün olduğu bulundu: polipeptitler, polinükleotitler, polisakkaritler ve lipitler.

    4. A.I.'nin hipotezi ile J. Haldane'nin hipotezi arasındaki farklar nelerdir?

    Cevap. J. Haldane ayrıca yaşamın abiogenik kökenine dair hipotezi öne sürdü, ancak A.I. Oparin'den farklı olarak, önceliği proteinlere - metabolizma yeteneğine sahip koaservat sistemlere değil, nükleik asitlere, yani kendi kendini yeniden üretebilen makromoleküler sistemlere verdi.

    5. Rakipler Oparin-Haldane hipotezini eleştirirken hangi argümanları öne sürüyorlar?

    Cevap. Oparin-Haldane hipotezinin, rakiplerinin işaret ettiği gibi zayıf bir yanı da var. Bu hipotez çerçevesinde asıl sorunu, yani cansızdan canlıya niteliksel sıçramanın nasıl gerçekleştiğini açıklamak mümkün değildir. Sonuçta, nükleik asitlerin kendi kendine çoğalması için enzim proteinlerine ihtiyaç vardır ve proteinlerin sentezi için nükleik asitlere ihtiyaç vardır.

    Panspermi hipotezi lehinde ve aleyhinde olası argümanları belirtin.

    Cevap. Için argümanlar:

    Prokaryotik düzeyde yaşam, Dünya'da oluşumundan hemen sonra ortaya çıktı, ancak prokaryotlar ve memeliler arasındaki mesafe (organizasyonun karmaşıklık düzeyindeki fark anlamında), ilkel çorbadan pokaryotlara olan mesafeyle karşılaştırılabilir;

    Galaksimizin herhangi bir gezegeninde yaşamın ortaya çıkması durumunda, örneğin A.D. Panov'un tahminlerinin gösterdiği gibi, bu, yalnızca birkaç yüz milyon yıllık bir süre içinde tüm galaksiye "bulaşabilir";

    Bazı göktaşlarında mikroorganizmaların faaliyeti sonucu yorumlanabilecek eserlere ait bulgular (göktaşı Dünya'ya çarpmadan önce bile).

    Panspermi (gezegenimize dışarıdan getirilen yaşam) hipotezi, yaşamın nasıl ortaya çıktığına dair ana soruyu yanıtlamıyor, ancak bu sorunu Evrende başka bir yere aktarıyor;

    Evrenin tamamen radyo sessizliği;

    Tüm Evrenimizin yalnızca 13 milyar yaşında olduğu ortaya çıktığına göre (yani tüm Evrenimiz Dünya gezegeninden yalnızca 3 kat daha yaşlı (!)), o zaman uzakta bir yerde yaşamın kökeni için çok az zaman kaldı. .. Bize en yakın yıldızın mesafesi a-centauri'dir - 4 ışık yılı. Yılın. Modern bir savaşçı (4 ses hızı) ~ 800.000 yıl boyunca bu yıldıza uçacak.

    Charles Darwin 1871'de şöyle yazmıştı: "Ama eğer şimdi... gerekli tüm amonyum ve fosfor tuzlarını içeren ve ışığın, ısının, elektriğin vb. etkisine açık sıcak bir su kütlesinde, kimyasal olarak oluşmuş, yetenekli bir protein vardı." daha da karmaşıklaşan dönüşümler gerçekleşirse, bu madde anında yok olacak veya emilecektir ki bu, canlıların ortaya çıkışından önceki dönemde imkansızdı."

    Charles Darwin'in bu ifadesini onaylayın veya çürütün.

    Cevap. Basit organik bileşiklerden canlı organizmaların ortaya çıkma süreci son derece uzundu. Dünya'da yaşamın ortaya çıkması, milyonlarca yıl süren bir evrimsel süreç gerektirdi; bu süreçte karmaşık moleküler yapılar, özellikle nükleik asitler ve proteinler, stabilite ve kendi türlerini yeniden üretme yeteneği için seçildi.

    Bugün Dünya'da, volkanik aktivitenin yoğun olduğu bölgelerde oldukça karmaşık organik bileşikler ortaya çıkabiliyorsa, bu bileşiklerin herhangi bir süre boyunca var olma olasılığı ihmal edilebilir düzeydedir. Dünya'da yaşamın yeniden ortaya çıkma olasılığı dışlanmıştır. Artık canlılar ancak üreme yoluyla ortaya çıkmaktadır.

    1. Modern şartlarda cansız doğadan canlıların ortaya çıkması imkansızdır. Canlı maddenin abiojenik (yani canlı organizmaların katılımı olmadan) ortaya çıkışı, yalnızca eski bir atmosfer ve canlı organizmaların yokluğu koşullarında mümkündü. 2. Antik atmosferin bileşimi metan, amonyak, karbondioksit, hidrojen, su buharı ve diğer inorganik bileşikleri içeriyordu. Güçlü elektrik deşarjlarının, ultraviyole radyasyonun ve yüksek radyasyonun etkisi altında, okyanusta biriken bu maddelerden "birincil et suyu" oluşturan organik bileşikler ortaya çıkabilir. 3. "Birincil et suyunda", biyopolimerlerden çok moleküllü kompleksler - koaservatlar - oluşturuldu. İlk katalizör görevi gören metal iyonları dış ortamdan koaservat damlacıklarına girmiştir. "İlksel çorba"da bulunan çok sayıda kimyasal bileşik arasından, katalitik olarak en etkili molekül kombinasyonları seçildi ve bu, sonuçta enzimlerin ortaya çıkmasına yol açtı. Koaservatlar ile dış ortam arasındaki arayüzde lipit molekülleri sıralandı ve bu da ilkel bir hücre zarının oluşumuna yol açtı. 4. Belirli bir aşamada protein probiontları, birleşik kompleksler oluşturan nükleik asitleri içeriyordu; bu, canlıların kendi kendine üreme, kalıtsal bilgilerin korunması ve sonraki nesillere aktarılması gibi özelliklerinin ortaya çıkmasına yol açtı. Metabolizması kendilerini yeniden üretme yeteneği ile birleştiren probiontlar, daha da gelişmesi canlı maddenin evrim yasalarına göre meydana gelen ilkel procelller olarak kabul edilebilir.