Задание
Дизайн природы
В физике с помощью физических закономерностей, которые доказываются в эксперименте и формулируются на математическом языке («языке функций»), изучаются механические явления с использованием различных физических моделей (например, материальная точка, абсолютно твёрдое тело и др.) — упрощённых схем, конструкций реальных объектов с сохранением важных, т. е. характерных свойств.
«Инструменты» физики позволяют объяснять явления природы, стремясь к балансу качественного и количественного описания в других науках (биология, химия, география и т. д.).
Природа как естественный дизайнер (от англ. design — проектировать, задумывать), «специалист по удачному проектированию объектов» предоставляет нам различные образцы функциональности и гармоничности в живой природе, демонстрируя принцип — «проверять алгеброй гармонию» (из трагедии А. С.Пушкина «Моцарт и Сальери» (1832): «...Поверил я алгеброй гармонию...»).
В природе существует определённая иерархия животных по степени их эффективности передвижения (обозначим «Э»). Эффективность передвижения животного (или транспортного средства) — отношение его массы к кинетической энергии, которая затрачивается при прохождении/пролёте/проезде/проплыве единицы длины ([Э]=1 Джкг⋅м). Для оценки величины эффективности передвижения принимается, что кинетическая энергия конкретного животного / транспортного средства является неизменяющейся величиной.
Сделай прогноз относительно места нахождения в таблице 1 животного или транспортного средства, заполнив в таблице пропуски и выбрав все верные пояснения для обоснования выбора.
Таблица 1. Эффективность передвижения животных / транспортных средств
№ п/п
ВИД ЖИВОТНОГО ИЛИ
ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Э (Джкг⋅м)
1
Взрослый человек на велосипеде
1,500
2
Лосось
0,600
3
0,410
4
Лошадь
0,390
5
0,320
6
Автомобиль
0,290
7
Голубь
0,250
8
Овца
0,240
9
Собака
0,160
10
Реактивный самолёт
0,160
11
0,080
12
0,060
13
0,020
14
0,006
Варианты ответов:
Пони
Кит
Шакал
Мышь
Взрослый человек на кресле-коляске
Пчела
Колибри
Взрослый человек-пешеход
Вертолёт
ПОЯСНЕНИЯ
При разделении всех видов по трём выборкам (1 — наземный вид «с колесом», 2 — наземный вид «без колеса» и 3 — летающий вид) согласно числовым данным таблицы видно, что эффективность передвижения животного или транспортного средства увеличивается по мере увеличения массы движущихся объектов или при наличии колёсного транспорта
Форма животного или транспортного средства (например, колёсный транспорт), которая уменьшает трение при движении в среде (воздухе или воде) и, соответственно, затраты энергии на работу силы трения, обуславливает, что эффективность передвижения для полёта выше, чем для плавания
Форма животного или транспортного средства (например, колёсный транспорт), которая уменьшает трение при движении в среде (воздухе или воде) и, соответственно, затраты энергии на работу силы трения, обуславливает, что эффективность передвижения для плавания выше, чем для полёта
При разделении всех видов по трём выборкам (1 — наземный вид «с колесом», 2 — наземный вид «без колеса» и 3 — летающий вид) согласно числовым данным таблицы видно, что эффективность передвижения животного или транспортного средства уменьшается по мере увеличения массы движущихся объектов или при наличии колёсного транспорта