Ketentuan pokok hipotesis. Ketentuan utama hipotesis evolusi Z

1. Apakah hidup itu?

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

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

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

1) kreasionisme - Penciptaan makhluk hidup oleh Tuhan;

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

3) hipotesis keadaan mapan - kehidupan selalu ada;

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

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

3. Apa prinsip dasar metode ilmiah?

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

Pertanyaan setelah § 89

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

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

2. Apa ketentuan utama hipotesis Oparin–Haldane?

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

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

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

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

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

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

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

Berikan kemungkinan argumen yang mendukung dan menentang hipotesis panspermia.

Menjawab. Argumen untuk:

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

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

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

Hipotesis panspermia (kehidupan yang dibawa ke planet kita dari luar) tidak dapat menjawabnya pertanyaan utama bagaimana kehidupan muncul, tetapi memindahkan masalah ini ke tempat lain di Semesta;

Keheningan radio total di Semesta;

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

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

Konfirmasikan atau bantah pernyataan Charles Darwin ini.

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

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

Pertanyaan 1. Sebutkan ketentuan pokok hipotesis A.I.

Dalam kondisi modern, kemunculan makhluk hidup dari alam mati tidak mungkin terjadi. Munculnya materi hidup secara abiogenik (yaitu, tanpa partisipasi organisme hidup) hanya mungkin terjadi dalam kondisi atmosfer kuno dan tidak adanya organisme hidup. Atmosfer kuno mengandung metana, amonia, karbon dioksida, hidrogen, uap air, dan senyawa anorganik lainnya. Di bawah pengaruh pelepasan listrik yang kuat, radiasi ultraviolet, dan radiasi tinggi, senyawa organik dapat muncul dari zat-zat ini, yang terakumulasi di lautan, membentuk “kaldu utama”.

Dalam “kaldu utama” biopolimer, kompleks multimolekul—koaservat—terbentuk. Ion logam, yang bertindak sebagai katalis pertama, memasuki tetesan coacervate dari lingkungan luar. Dari sejumlah besar senyawa kimia yang ada dalam "sup primordial", kombinasi molekul yang paling efektif secara katalitik dipilih, yang pada akhirnya mengarah pada munculnya enzim. Pada antarmuka antara coacervate dan lingkungan luar, molekul lipid berbaris, yang mengarah pada pembentukan membran sel primitif.

Pada tahap tertentu, probion protein memasukkan asam nukleat, menciptakan kompleks terpadu, yang menyebabkan munculnya sifat-sifat makhluk hidup seperti reproduksi diri, pelestarian informasi keturunan dan transmisi ke generasi berikutnya.

Probion, yang metabolismenya dipadukan dengan kemampuan untuk bereproduksi, sudah dapat dianggap sebagai prosel primitif, yang perkembangan selanjutnya terjadi sesuai dengan hukum evolusi materi hidup.

Pertanyaan 2. Bukti eksperimental apa yang dapat diberikan untuk mendukung hipotesis ini?

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

Pertanyaan 3. Apa perbedaan antara hipotesis A.I. Oparin dan hipotesis J. Haldane?

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

Pertanyaan 4. Argumen apa yang diberikan lawan ketika mengkritik hipotesis A.I.

Sayangnya, dalam kerangka hipotesis A.I. Oparin (dan J. Haldane juga) tidak mungkin menjelaskan masalah utama: bagaimana lompatan kualitatif dari benda mati ke benda hidup terjadi.

1. Semua organisme hidup berevolusi.

2. Kekuatan pendorong evolusi dan mekanisme perubahan organisme adalah:

pengaruh langsung dari kondisi lingkungan , perubahan mana;

keinginan batin untuk kemajuan dan pengaruh kondisi menentukan munculnya sifat-sifat yang berguna;

latihan atau ketidaksejajaran organ mengarah pada perkembangan tanda-tanda ini;

■ pewarisan oleh organisme hanya tanda-tanda yang berguna .

3. Evolusi adalah proses berkelanjutan untuk memperoleh karakteristik yang berguna.

4. Hasil evolusi tidak hanya terjadinya perubahan-perubahan yang bermanfaat, tetapi juga gradasi organisme - komplikasi bertahap dari dunia organik.

5. Kehidupan terus-menerus menghasilkan diri sendiri, sehingga ada spesies yang berada pada tingkatan yang berbeda-beda.

6. Alam yang hidup- serangkaian individu yang terus berubah dan yang disatukan seseorang menjadi spesies hanya dalam imajinasi.

Dalam hipotesis J.-B. Lamarck mempunyai kekurangan yang serius: dia salah dalam menjelaskan kekuatan pendorong evolusi, tidak mengakui spesies sebagai kategori yang benar-benar ada, dan hanya mengakui kemunculan dan pewarisan karakter yang berguna.

Kemajuan biologi pada paruh pertama abad ke-19 sebagai prasyarat pengembangan lebih lanjut doktrin evolusi

Paruh pertama abad ke-19 ditandai dengan banyaknya penemuan di berbagai bidang biologi.

Kemajuan biologi pada paruh pertama abad ke-19

ilmu

nama-nama ilmuwan

kemajuan dalam ilmu pengetahuan

sitologi

M. Schleiden, T. Schwann, K. Baer, ​​​​R. Virchow, dll.

Penciptaan teori sel

embriologi

Penemuan lapisan germinal dan studi tentang tahapan utama embriogenesis pada vertebrata

paleontologi

Menetapkan bahwa setiap era geologi berhubungan dengan sekumpulan spesies fosil tertentu

biogeografi

A. Humboldt, P. S. Pallas

Telah diketahui bahwa perbedaan populasi di berbagai benua dan pulau semakin besar, semakin terisolasi satu sama lain

biokimia

Menetapkan partisipasi makhluk hidup dalam siklus zat

Jadi, keberhasilan ilmu pengetahuan Alam, Dan penemuan geografis, praktik pertanian menjadi prasyarat untuk pengembangan lebih lanjut ajaran evolusi, karena banyak data baru muncul tentang struktur dan aktivitas vital organisme hidup, tentang variabilitas alam yang hidup, yang memerlukan sistematisasi dan penjelasan teoretis. Masyarakat memerlukan teori yang dapat menjelaskan bagaimana dan mengapa organisme berubah.

Ketentuan pokok ajaran evolusi Charles Darwin Ilmuwan Inggris Charles Darwin(1809-1882) - salah satu ahli biologi terbaik dunia. Hipotesis evolusinya, yang dikenal sebagai Darwinisme, telah digunakan selama lebih dari 100 tahun

landasan teori biologi. Utama karya ilmiah Darwin adalah “Asal Usul Spesies Melalui Seleksi Alam” (1859), “Perubahan Hewan Domestik dan Tanaman Budidaya” (1868), “Keturunan Manusia dan Seleksi Seksual” (1871), “Penyerbukan Sendiri dan Penyerbukan Silang” Penyerbukan” (1876), dll.

Darwin percaya bahwa kekuatan pendorong evolusi adalah variabilitas herediter dan seleksi alam. Darwin mengumpulkan banyak bukti tentang variabilitas organisme yang hidup pada manusia dan organisme jenis yang berbeda di alam. Dalam kondisi berbasis domestikasi variabilitas herediter organisme melalui seleksi buatan, manusia telah menciptakan banyak jenis hewan peliharaan dan varietas tanaman budidaya.

Demikian pula, Darwin sampai pada kesimpulan bahwa dalam kondisi alam terdapat faktor yang mengarahkan evolusi organisme - seleksi alam. Darwin menunjukkan bahwa di alam, organisme dari spesies apa pun dicirikan oleh perjuangan terus-menerus untuk bertahan hidup, yang terdiri dari interaksi mereka dengan faktor lingkungan dan persaingan intra dan antarspesies. Hasil dari variabilitas organisme secara turun-temurun dan perjuangan untuk eksistensi adalah seleksi alam - kelangsungan hidup dan partisipasi utama dalam reproduksi individu yang paling beradaptasi dari setiap spesies. Konsekuensi dari seleksi alam adalah adaptasi, spesiasi dan evolusi progresif satwa liar. Kasus khusus seleksi alam adalah seksual, yang menjamin perkembangan sifat-sifat yang terkait dengan fungsi reproduksi.

Prinsip dasar teori evolusi Darwin

1. Evolusi terdiri dari perubahan adaptif berkelanjutan pada spesies.

2. Setiap spesies mampu bereproduksi tanpa batas.

3. Kekuatan pendorong evolusi dan mekanisme perubahan organisme:

Dasar evolusi adalah tidak pasti (turun temurun ) variabilitas : perubahan pada organisme dapat bermanfaat, merugikan, atau netral;

Reproduksi tanpa batas terhambat oleh terbatasnya sumber daya kehidupan dan sebagian besar individu mati perjuangan untuk eksistensi,

kelangsungan hidup selektif dan reproduksi individu yang paling cocok

bernama Charles Darwin seleksi alam .

Kekuatan pendorong evolusi menurut Darwin

Tidak pasti (turun temurun) variabilitas

Perubahan yang terjadi secara individual pada setiap organisme, apapun pengaruh lingkungannya, dan dapat diturunkan kepada keturunannya

Perjuangan untuk eksistensi

Seluruh rangkaian hubungan antara organisme dan faktor lingkungan. Ada tiga bentuk perjuangan untuk eksistensi: interaksi intraspesifik, interspesifik dengan kekuatan alam mati

seleksi alam

Suatu proses yang memanifestasikan dirinya dalam kelangsungan hidup dan reproduksi dominan organisme dari spesies yang mungkin paling beradaptasi dengan kondisi keberadaan dan kematian organisme yang kurang beradaptasi.

4. Di bawah pengaruh seleksi alam, kelompok individu dari spesies yang sama mengumpulkan berbagai sifat adaptif dari generasi ke generasi dan bertransformasi menjadi spesies baru.

5. Keturunan hewan dan varietas tanaman baru terbentuk di bawah pengaruhnya seleksi buatan .

Pentingnya teori evolusi Darwin bagi perkembangan ilmu pengetahuan alam sangat besar: a) terungkap dasar ilmiah kekuatan pendorong evolusi dan ini membentuk metode pengetahuan historis, yang mengarahkan peneliti tidak hanya untuk mendeskripsikan fenomena alam, tetapi juga untuk menjelaskan esensinya, untuk menetapkan penyebab fenomena, tahapan perkembangannya; B) Terbukti bahwa penggerak perkembangan alam terletak pada alam itu sendiri.

Pada saat yang sama, dengan mempertimbangkan tingkat perkembangan biologi pada saat itu, ajaran Charles Darwin memiliki sejumlah kelemahan: sifat variabilitas herediter masih belum jelas, unit dasar evolusi dianggap sebagai individu yang menjadi sasaran seleksi alam, konsep “spesies” tetap sama seperti yang dikemukakan oleh K. Linnaeus.

Tahukah kamu asal usul kehidupan?
3. Apa prinsip dasar metode ilmiah?

Masalah asal usul kehidupan di planet kita adalah salah satu masalah utama ilmu pengetahuan alam modern. Sejak zaman kuno, orang telah mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini.

Kreasionisme (Latin, creatio - penciptaan).

DI DALAM waktu yang berbeda pada negara yang berbeda mempunyai gagasan sendiri tentang asal mula kehidupan. Hal itu tercermin dalam kitab-kitab suci berbagai agama yang menjelaskan munculnya kehidupan sebagai perbuatan Sang Pencipta (kehendak Tuhan). Hipotesis tentang asal usul ilahi makhluk hidup hanya dapat diterima berdasarkan keyakinan, karena tidak dapat diverifikasi atau disangkal secara eksperimental. Oleh karena itu, tidak dapat dianggap sebagai hal ilmiah sudut pandang.

Hipotesis asal mula kehidupan secara spontan.

Dari zaman kuno hingga pertengahan abad ke-17. para ilmuwan tidak meragukan kemungkinan asal mula kehidupan secara spontan. Makhluk hidup diyakini dapat muncul dari benda mati, misalnya ikan dari lumpur, cacing dari tanah, tikus dari kain, lalat dari daging busuk, dan beberapa bentuk dapat memunculkan bentuk lain, misalnya hewan dapat terbentuk. dari buah-buahan (lihat, hal. 343).

Jadi, Aristoteles yang agung, ketika mempelajari belut, menemukan bahwa di antara mereka tidak ada individu yang memiliki kaviar atau milt. Berdasarkan hal tersebut, ia mengemukakan bahwa belut lahir dari “sosis” lumpur yang terbentuk dari gesekan ikan dewasa dengan dasar.

Pukulan pertama terhadap gagasan generasi spontan datang dari eksperimen ilmuwan Italia Francesc Redi, yang pada tahun 1668 membuktikan ketidakmungkinan munculnya lalat secara spontan dalam daging yang membusuk.

Meskipun demikian, gagasan tentang kehidupan yang muncul secara spontan masih bertahan hingga pertengahan abad ke-19. Baru pada tahun 1862 ilmuwan Perancis Louis Pasteur akhirnya membantah hipotesis terjadinya kehidupan secara spontan.

Karya-karya Guru memungkinkan untuk menegaskan bahwa prinsip “Setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup” berlaku untuk semua yang diketahui organisme di planet kita, namun mereka tidak menjawab pertanyaan tentang asal usul kehidupan.

Hipotesis Panspermia.

Bukti ketidakmungkinan terjadinya kehidupan secara spontan menimbulkan masalah lain. Jika organisme hidup lain diperlukan untuk munculnya organisme hidup, lalu dari manakah organisme hidup pertama berasal? Hal ini mendorong munculnya hipotesis panspermia, yang memiliki banyak pendukung, termasuk di kalangan ilmuwan terkemuka. Mereka percaya bahwa untuk pertama kalinya kehidupan tidak muncul di Bumi, tetapi entah bagaimana dibawa ke planet kita.

Namun hipotesis panspermia hanya mencoba menjelaskan munculnya kehidupan di Bumi. Itu tidak menjawab pertanyaan tentang bagaimana kehidupan berasal.

Penyangkalan terhadap fakta terjadinya kehidupan secara spontan pada masa sekarang tidak bertentangan dengan gagasan tentang kemungkinan mendasar berkembangnya kehidupan di masa lalu dari bahan anorganik.

Hipotesis evolusi biokimia.

Pada tahun 20-an abad XX, ilmuwan Rusia A. I. Oparin dan orang Inggris J. Haldane mengungkapkan hipotesis tentang munculnya kehidupan dalam proses biokimia. evolusi senyawa karbon, yang menjadi dasar gagasan modern.

Pada tahun 1924, A.I. Oparin menerbitkan ketentuan utama hipotesisnya tentang asal usul kehidupan di Bumi. Ia berangkat dari kenyataan bahwa dalam kondisi modern kemunculan makhluk hidup dari alam mati adalah hal yang mustahil. Munculnya materi hidup secara abiogenik (yaitu, tanpa partisipasi organisme hidup) hanya mungkin terjadi dalam kondisi atmosfer kuno dan tidak adanya organisme hidup.

Menurut A.I. Oparin, di atmosfer utama planet ini, jenuh dengan berbagai gas, di bawah pelepasan listrik yang kuat, serta di bawah pengaruh radiasi ultraviolet (tidak ada oksigen di atmosfer dan, oleh karena itu, tidak ada lapisan pelindung ozon. , atmosfer berkurang) dan radiasi tinggi Senyawa organik dapat terbentuk dan terakumulasi di lautan, membentuk “sup primordial”.

Diketahui bahwa dalam larutan pekat bahan organik(protein, asam nukleat, lemak) dalam kondisi tertentu, gumpalan yang disebut tetesan coacervate, atau coacervate, dapat terbentuk. Coacervates tidak hancur dalam kondisi atmosfer yang berkurang. Dari solusi yang mereka terima zat kimia, senyawa baru disintesis di dalamnya, sebagai akibatnya senyawa tersebut tumbuh dan menjadi lebih kompleks.

Coacervates sudah menyerupai organisme hidup, tetapi mereka belum seperti itu, karena mereka tidak memiliki keteraturan struktur internal, melekat pada organisme hidup, dan tidak dapat bereproduksi. Protein coacervate dianggap oleh A.I. Oparin sebagai probion - pendahulu organisme hidup. Dia berasumsi bahwa pada tahap tertentu, probion protein memasukkan asam nukleat, menciptakan kompleks tunggal.
Interaksi protein dan asam nukleat telah menyebabkan munculnya sifat-sifat makhluk hidup seperti reproduksi diri, pelestarian informasi keturunan dan transmisi ke generasi berikutnya.
Probion, yang metabolismenya digabungkan dengan kemampuan untuk bereproduksi, sudah dapat dianggap sebagai prosel primitif.

Pada tahun 1929, ilmuwan Inggris J. Haldane juga mengajukan hipotesis tentang asal usul kehidupan abiogenik, namun menurut pandangannya, yang utama bukanlah sistem kasar yang mampu bertukar zat dengan lingkungan, melainkan sistem makromolekul yang mampu melakukan pertukaran zat dengan sendirinya. -reproduksi. Dengan kata lain, A.I. Oparin mengutamakan protein, dan J. Haldane - pada asam nukleat.

Hipotesis Oparin-Haldeen mendapat banyak pendukung karena menerima konfirmasi eksperimental tentang kemungkinan sintesis abiogenik biopolimer organik.

Pada tahun 1953, ilmuwan Amerika Stanley Miller, dalam instalasi yang ia buat (Gbr. 141), mensimulasikan kondisi yang diduga ada di atmosfer utama bumi. Dari hasil percobaan diperoleh asam amino. Eksperimen serupa diulangi berkali-kali di berbagai laboratorium dan memungkinkan untuk membuktikan kemungkinan mendasar mensintesis hampir semua monomer biopolimer utama dalam kondisi seperti itu. Selanjutnya, ditemukan bahwa, dalam kondisi tertentu, dimungkinkan untuk mensintesis biopolimer organik yang lebih kompleks dari monomer: polipeptida, polinukleotida, polisakarida, dan lipid.

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

Kreasionisme. Generasi spontan. Hipotesis Panspermia. Hipotesis evolusi biokimia. Coacervate. probion.

1. Mengapa gagasan tentang asal mula kehidupan yang ilahi tidak dapat dikonfirmasi atau disangkal?
2. Apa ketentuan pokok hipotesis Oparin-Haldane?
3. Bukti eksperimental apa yang dapat diberikan untuk mendukung hipotesis ini?
4. Apa perbedaan antara hipotesis A.I. Oparin dan hipotesis J. Haldane?
5. Argumen apa yang diberikan para penentang ketika mengkritik hipotesis Oparin-Haldane?

Berikan kemungkinan argumen yang mendukung dan menentang hipotesis panspermia.

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


Konfirmasikan atau bantah pernyataan Charles Darwin ini.

Dalam memahami hakikat kehidupan dan asal usulnya, dua gagasan telah lama ada dalam budaya peradaban manusia - biogenesis dan abiogenesis. Gagasan tentang biogenesis (asal usul makhluk hidup dari makhluk hidup) berasal dari konstruksi keagamaan Timur kuno, yang mana gagasan tentang tidak adanya awal dan akhir adalah hal yang umum. fenomena alam. Realitas hidup abadi Bagi budaya-budaya ini, keabadian materi dan Kosmos dapat diterima secara logis, sama seperti keabadian materi.
Ide alternatif - abiogenesis (asal usul makhluk hidup dari benda mati) berasal dari peradaban yang sudah ada jauh sebelum zaman kita di lembah sungai Tigris dan Efrat. Daerah ini selalu dilanda banjir, dan tidak mengherankan jika daerah ini menjadi tempat lahirnya bencana alam, yang mempengaruhi peradaban Eropa melalui Yudaisme dan Kristen. Bencana-bencana tampaknya memutus hubungan, rantai generasi, mengisyaratkan penciptaannya, kemunculannya kembali. Dalam hal ini, kepercayaan terhadap kemunculan organisme secara spontan secara periodik di bawah pengaruh sebab-sebab alami atau supernatural tersebar luas dalam budaya Eropa.


Kamensky A.A., Kriksunov E.V., Pasechnik V.V. Biologi kelas 10
Dikirim oleh pembaca dari situs web

Isi pelajaran catatan pelajaran dan kerangka pendukung metode percepatan penyajian pelajaran dan teknologi interaktif penilaian latihan tertutup (hanya digunakan oleh guru). Praktik tugas dan latihan, tes mandiri, lokakarya, laboratorium, kasus tingkat kesulitan tugas: pekerjaan rumah normal, tinggi, olimpiade Ilustrasi ilustrasi: klip video, audio, foto, grafik, tabel, komik, abstrak multimedia, tips bagi yang penasaran, contekan, humor, perumpamaan, lelucon, ucapan, teka-teki silang, kutipan Pengaya pengujian independen eksternal (ETT) buku teks liburan tematik dasar dan tambahan, artikel slogan fitur nasional kamus istilah lainnya Hanya untuk guru

BAGIAN “Kekuatan bahan”

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

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

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

    Metode bagian. Tegangan.

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

    Jenis deformasi. Hukum Hooke dalam ketegangan dan kompresi.

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

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

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

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

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

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

    Dasar kekuatan fisik. Diagram tarik baja ringan.

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

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

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

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

    Sistem batang statis tak tentu. Persamaan kompatibilitas perpindahan.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3) jarak antar bagian tidak berubah selama deformasi.

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

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

    Masalah torsi statis tak tentu

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

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

Dimana Ip1=πd14/32, Ip2=πd24/32.

Momen torsi pada penampang balok dihubungkan dengan persamaan berikut:

.

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

Sudut puntir bagian C ditentukan dari persamaan

Diagram torsi dan sudut puntir disajikan pada Gambar. 7.21.

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

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

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

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

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

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

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

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

    Membengkokkan hipotesis. Rumus tegangan normal

Ada tiga hipotesis tentang pembengkokan:

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

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

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

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

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

    Ketergantungan diferensial selama pembengkokan

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

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

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

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

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

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

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

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

Momen inersia suatu sistem mekanik relatif terhadap sumbu tetap (“momen inersia aksial”) disebut kuantitas fisik Ja, sama dengan jumlah hasil kali massa semua n titik material sistem dengan kuadrat jaraknya ke sumbu: Di mana:

mi- massa ke-i poin,

ri - jarak dari poin ke-i ke sumbu.

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

dm = ρdV - massa elemen kecil volume benda dV,

ρ - kepadatan,

r adalah jarak dari elemen dV ke sumbu a.

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

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

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

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

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

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

Sistem statis tak tentu memiliki sejumlah ciri khas:

Sistem statis tak tentu- ini adalah desain faktor kekuatan yang unsur-unsurnya tidak mungkin ditentukan hanya dari persamaan kesetimbangan (persamaan statis).

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

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

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

1) kita menentukan tingkat ketidakpastian statis sistem, yaitu jumlah hal-hal yang tidak diketahui yang tidak perlu;

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

  • Program pendidikan pendidikan umum dasar lembaga pendidikan anggaran Kota

    Program pendidikan

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

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

    Rencana tematik

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

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

    Dokumen

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





  • kesalahan: Konten dilindungi!!