Тезисы работы: «Геометрия пчелиных сот»

Вид материалаТезисы

Содержание


Задачи исследования
Объект исследования
Методы исследования
Подобный материал:
Уланов Кирилл, ученик 8 класса МОУ «Лицей №43».

Секция «Математика»

Тезисы работы:

«Геометрия пчелиных сот»

Жизнь и деятельность пчел всегда привлекала внимание человека, исследователей своей изумительной красотой и изяществом. Пчелы на практике решили задачу строительства ячейки для размещения возможно большего количества меда и экономии воска. Совершенство природы не перестает удивлять человека, а математика – это уникальное средство познания красоты природы.


При выполнении данной исследовательской работы, я поставил перед собой цель – изучить формы пчелиных сот и ячеек, а так же геометрические принципы их построения.

Задачи исследования:

1) изучить литературу по данному вопросу;

2) познакомиться с геометрическими принципами построения пчелиных сот;

3) выявить закономерности построения пчелиной ячейки;

4) провести математический анализ строения пчелиной ячейки;

5) проанализировать экономическую выгоду построения соты;

6) рассмотреть использование геометрических закономерностей построения пчелиных сот в различных областях;

7) сделать выводы о значении геометрических способностей пчел.


Объект исследования: пчелиные соты, структурный элемент пчелиных сот - пчелиная ячейка.

Предмет исследования: геометрические принципы построения пчелиных сот.

Гипотеза: идеальной геометрической фигурой для построения пчелиных сот является шестиугольник.

Методы исследования: математический анализ, моделирование, классификация, сравнительный анализ.

В течение длительного времени я исследовал строение пчелиных сот. Изучал соты и основной структурный элемент сот - пчелиную ячейку: в улье, в рамке, проводил наблюдения целиком, в срезе, под увеличительным стеклом. Изучив литературу и проведя математические расчеты, я сделал следующие выводы:

1) При условии одинаковой площади многоугольников наименьший периметр имеет правильный шестиугольник. Таким образом, только используя данную фигуру в построении сот, пчелы максимально сокращают расход воска.

2) Шестигранная форма соты – наиболее устойчивая форма в смысле распределения нагрузок, оптимальная природная форма.

3) Пчёлы строят донышки своих ячеек в форме части трёхгранного угла, в качестве граней которого служат ромбы. Общая часть соприкосновения ячеек в улье является ромбом.

4) Объёмы пчелиной ячейки и правильной шестиугольной призмы равны, но у « пчелиной ячейки» - наименьшая площадь поверхности, что выгодно с экономической точки зрения.

5) Пчелиные соты представляют собой пространственный паркет, поскольку они заполняют пространство так, что не остаётся просветов.

6) Принцип «пчелиных сот» широко используется в архитектурных ансамблях всего мира, в строительстве гигантских сооружений, в создании новых дизайн – проектов, в производстве эко-материалов и нанотехнологиях.

Как в заключении не согласиться с мнением Пчелы из сказки «Тысяча и одна ночь»: « Мой дом построен по законам самой строгой архитектуры. Сам Евклид мог бы поучиться, познавая геометрию сот».


При исследовании мною использована следующая литература:

1. Азевич А.И. Геометрические вариации на пчелиную тему// Математика в школе.- М: Наука, 1998. №21 с. 32-38.

2. Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога М.: Наука,1986.

3. Бялко А. В. Наша планета – Земля. //Библиотечка « Квант» М.: Наука, 1989. вып. 29 с.12-14

4. Вайскопор В.В. Наука и удивительное. Как человек понимает природу. М.: Наука, 1985.

5. Геометрия.7-9 класс: учебное пособие для общеобразовательных учреждений/ [Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутусов, С.Б. Кадомцев и др.].- М.: Просвещение, 2008.

6. Гнеденко Б.В. Maтематика и математическое образо­вание в современном мире. М.: Просвещение, 1985.

7. Дубовой Э.И. По следам невидимок. М.: Знание, 1987

8. Еленьский Щ.И. По следам Пифагора. М: Детгиз, 1961.

9. Зельдович Я.Б. Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы.// Библиотечка «Квант», вып. 67, М.: Наука, 1988.

10. Колмогоров А.Л. Паркеты из правильных многоуголь­ников // Библиотечка Квант. М.: Наука, 1976. № 3.

11. Левитин К. Геометрическая рапсодия. М.: Знание, 1976.

12. Популярная энциклопедия « Радость познания». Наука и Вселенная т.1.М.: Мир 1988.

13. Штейнгауз Г. Математический калейдоскоп. М.: Нау­ка, 1998.