Ответы на задания 4-го тура

личной интернет - олимпиады по биологии

"Невский муравей - 2011"

4-й тур (Бионика)

 

Этот тур оказался самым сложным для многих участников олимпиады. Это не удивляет, так как бионика - относительно новая наука и материалов не так много, но найти их можно было. В этом туре мы засчитывали некоторые ответы, в которых мы находили "рациональное зерно", укладывающееся в логику ответов жюри. Скорее всего, этот тур был последним, когда мы поступали так. Переходим на систему оценивания ответов, используемую в программе "Что? Где? Когда?". Засчитывать будем либо однозначные ответы, сопадающие с ответами жюри, либо неоднозначные ответы, но только с разъяснениями, которые должны полностью устроить жюри. На самом деле, большинство участников так и отвечало, так что беспокоиться не стоит. Возраст участников не будет учитываться, так как у них, и это очевидно по ответам, есть родительская поддержка, что, кстати, не запрещено. Такая трактовка правил вступает в силу со следующего тура. Как всегда, фотографии или коллажи будут главной основой вопросов в других турах!

 

1
Махолёт, или орнитоптер — летательный аппарат плотнее воздуха, движителем которого является машущее крыло 
2
Какое отношение к бионике имеет этот коллаж?
В англоязычной и переводной литературе чаще употребляется термин биомиметика (от лат. bios — жизнь, и mimesis — подражание) в значении — подход к созданию технологических устройств, при котором идея и основные элементы устройства заимствуются из живой природы. На коллаже мы видим мима и примеры мимикрии. И там, и там – подражание
3
Назовите страну, город и знаменитую башню. Какое отношение эта достопримечательность имеет к скелету и бионике?
Эйфелева башня считается одним из самых ранних очевидных примеров использования бионики в инженерии.
Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера (Hermann Von Meyer). За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела. Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта изощренной сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости. Эта сеть имела строгую геометрическую структуру, которую профессор задокументировал.
В 1866 году швейцарский инженер Карл Кульман (Carl Cullman) подвел теоретическую базу под открытие фон Мейера, а спустя 20 лет природное распределение нагрузки с помощью кривых суппортов было использовано Эйфелем
4
Какая  особенность растений с этими цветами используется в строительстве зданий и, скорее всего, будет использоваться при строительстве небоскрёбов?
Давно подмечено, что листья цветов лотоса никогда не намокают под воздействием воды,   она просто скатывается с поверхности подобно шарикам ртути, увлекая за собой частички загрязнений. Благодаря этому в восточных религиях цветок лотоса всегда почитался как “символ чистоты”. Явление исследовал и запатентовал немецкий ученый Бартxлотт. Он выяснил, что данное явление объясняется уникальным строением поверхности листьев лотоса, снижающим площадь соприкосновения, а,  следовательно,  и силу взаимодействия поверхности с частичками воды и грязи. Немецким ученым из фирмы ISPO удалось разработать фасадную силиконовую краску (LOTUSAN), которая позволяет на окрашенной поверхности воссоздать микроструктуру подобную листу лотоса.  Краска с эффектом лотоса содержит в себе микрокристаллы стеклянных частиц, которые создают бугорки, как у листа лотоса, и не позволяют каплям воды задерживаться и растекаться по поверхности, – они просто скатываются, забирая с собой частицы грязи. Соответственно, удалось добиться проявления свойств, аналогично тем, которые наблюдаются в природе.  А небоскрёбы не придется мыть, что весьма затруднительно
5
Что объединяет все фрагменты этого коллажа с точки зрения бионики?
Паутина паука Latrodectus mactans (или просто "Черная вдова") вдохновила конструктора Стефани Кволек из фирмы DuPont на эксперимент с волокнами полипарафенилен-терефталамида. В итоге опытов полимер полностью реорганизовался, цепочки молекул вытянулись вдоль направления волокон и намертво сцепились между собой. Так родилось волокно под названием кевлар,  который  теперь во всем мире используется для изготовления  пуленепробиваемых жилетов и шин
6
Назовите принцип движения, который  характерен и для осьминога и космического корабля на коллаже
Реактивный принцип движения
7
Изучив этот коллаж, определите,  какой вид полёта человек подсмотрел у природы?
Планирование
8
Что, связанное с пчёлами, человек использовал при строительстве Международной  Космической Станции
Панели солнечных батарей, бортовые антенны изготовлены из трехслойных сотовых конструкций на основе композиционных материалов
9
Какую особенность полёта сов использовали при создании некоторых самолётов?
Исследование, проводимое учёными Американских ВВС для разработки незаметного самолёта-бомбардировщика, основывается на непревзойденном дизайне, обнаруживаемом в крыльях совы. Благодаря особенному дизайну своих крыльев совы могут незаметно приближаться к своей добыче тёмной ночью. У других видов птиц края крыльев имеют более острую кромку; а вот перья совы довольно тонкие, но не острые. Что и позволяет этим ночным хищникам летать беззвучно
10
Чем внутреннее строение дождевого червя напоминает строение подводной лодки?
Внутренние перегородки дождевого червя защищают организм при тяжелых ранениях и разрывах стенки тела. Перегородки не позволяют полостной жидкости вытекать из тела. Морские корабли и подводные лодки тоже имеют внутренние герметические перегородки. Если борт пробит, то вода, хлынувшая в пробоину, заливает только один поврежденный отсек. Остальные отсеки, не залитые водой, сохраняют плавучесть поврежденного корабля. Так и у кольчецов нарушение одного сегмента их тела не влечет за собой гибели всего животного
11
Назовите ту деталь всех предметов предметов на коллаже, которая имеет отношение к бионике
Липучка - застёжка, действующая по принципу репейника. Изобретена  в 1948 году швейцарским инженером Жоржем де Местралем
12
У этой кувшинки – королевское название. Особенности строения её листьев помогли в 1851 году построить  знаменитый дворец. Назовите кувшинку и  дворец
Во время правления английской королевы Виктории, в честь которой названа Виктория  регия, был построен знаменитый Хрустальный дворец
13
Какая часть человеческого тела послужила прообразом фотокамеры?
Глаз
14
Особенности строения,  представителей какого типа животных,  помогает ученым создавать роботы для изучения и будущего освоения Марса?
Членистоногие
15
Какую особенность подсмотрели ученые у животных, которых мы разместили вокруг бура (в центре коллажа),   а затем использовали при его создании?
Самозатачивающиеся резцы
16
Рассмотрите коллаж и назовите то, что создали ученые, благодаря медузам?   
У медуз имеется особый орган — «инфраухо», помогающее им улавливать недоступные человеку инфразвуковые колебания частотой 8—12 герц, возникающие далеко в море во время шторма.  Используя принцип действия «инфрауха» медузы, советские ученые, сотрудники кафедры биофизики Московского государственного университета инженеры Б. Иванов, Л. Воробьев и врач Г. Новинский, сконструировали электронный аппарат для предсказания штормов. Уловителем колебаний воздуха — штормовых инфразвуков частотой около 10 герц в этом аппарате является специальный рупор. Различные другие колебания воздуха отсеиваются в шаре-резонаторе. Улавливаемые штормовые инфразвуки передаются на кварцевый элемент — пьезокристалл, превращающий их в импульсы электрического тока. В приборе имеются электронный усилитель и чувствительные измерители. Аппарат устанавливают на палубе корабля, включают. Рупор его, медленно вращаясь, выискивает штормовые инфразвуки. Когда рупор уловит «голос моря», особое устройство, действующее по принципу обратной связи, останавливает его движение и устанавливает так, что он показывает, откуда движется шторм. От аппарата к специальному измерительному прибору, установленному на капитанском мостике, передается световой или звуковой сигнал, предупреждающий о наступлении шторма. Сравнивая показатели прибора во время движения корабля, можно даже установить силу надвигающегося шторма. Прибор довольно чувствительный: он дает возможность узнать о приближении шторма и его направлении за 12—15 часов
17
С какими частями человеческого тела можно сравнить канаты Вантового моста в Санкт-Петербурге? 
Связки, сухожилия
18
Какие приборы человек создал, изучая  особенности  жизнедеятельности этих животных?
Эхолокатор, эхолот
19
Изучите коллаж, вспомните все, с чем вы сталкивались при эксплуатации компьютера,  и назовите: а)  предмет, внешне напоминающий живой организм; б) программу, напоминающую простейшую форму жизни по особенностям функционирования
Компьютерная мышь и компьютерные вирусы
20
В древнем Риме существовало боевое построение  у легионеров, для защиты от стрел. Это построение придумали,  по наблюдениям  в живой природе за одним организмом с мощной защитой от нападений из внешней среды.  Назовите  это животное
Черепаха
21
Какое отношение эти птицы имеют к фоновой фотографии?
Пионером в создании скоростных линий является Япония, где был построен первый скоростной состав, получивший название «Поезд-пуля» («Bullet Train») за внешний обтекаемый корпус локомотива и высокую скорость (более 200 км/час) движения. Проблема возникала  при прохождении поездом тоннелей. Японский инженер-конструктор поездов и любитель птиц задумался над проблемой и решил поискать в природе ответ. Его поиск привёл к зимородку — птице, с минимальным сопротивлением пересекающей границу между двумя средами (воздухом и водой). Новые скоростные поезда с «зимородочьим» носом не только не шумят, но и помогают сэкономить 15% электроэнергии и увеличить скорость на 10 процентов
22
Рассмотрите эту фотографию и правильно назовите то, что  монтёр использует, чтобы забраться на столб
Приспособление на ногах электромонтёра  называются «когти» или «кошки» и выполняют ту же функцию, что когти у животных, например у кошки
23
Это приспособление используется человеком очень часто, а прототип этого приспособления есть у живых организмов. О чём речь?
Присоски
24
Назовите инструмент, созданный человеком, который выполняет такие же функции, как клюв у этой птицы
Пинцет
25
Назовите летательный аппарат, прототипом которого является это насекомое
Вертолет

Следующий тур начнётся 1 марта и будет посвящён "Занимательной биологии". Не забудьте!

 

 

 

Назад

На главную

 

 

Хостинг от uCoz