Симметрия
Категория реферата: Рефераты по математике
Теги реферата: банк бесплатных рефератов, реферат на тему народы
Добавил(а) на сайт: Васёна.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 | Следующая страница реферата
Высота башни А 10 м. На некотором расстоянии Х от нее находится
шестиметровая башня В. Если провести прямые от подножия и от вершины башни
А через вершину башни В, то они встретятся соответственно с подножием и
вершиной башни С, имеющей высоту 15 м. Каково расстояние от башни А до
башни Д?
Казалось бы, для решения достаточно взять в руки циркуль и линейку.
Но тут же выяснится, что ответов будет бесконечное множество. Иными
словами, на вопрос о значении Х не может быть однозначного ответа.
Такого рода задачи, даже если они и не имеют решения, как, например, предложенная выше, касаются какой-либо проблемы, лежащей у пределов нашего знания. Большей частью это те самые пределы, перед которыми пасует знаменитый «здравый смысл», и лишь строго математическое логическое мышление вкупе с естественнонаучным познанием способно привести к правильному решению.
Обратимся снова к человеку: при сравнении живых существ сходство ощущается явно, если совпадают их пропорции. Поэтому могут быть похожи дети и взрослые. Хотя масса и размеры любой из частей тела, будь то нос или рот, различны, но пропорции похожих индивидов совпадают.
Поразительный пример подобия — глазомерная оценка расстояния с помощью большого пальца. Таким способом военные и моряки прикидывают расстояние между двумя пунктами на местности или в море, сопоставляя их с шириной пальца или кулака. В самом простом случае закрывают один глаз и смотрят открытым глазом на палец вытянутой руки, используя его как визир.
Если раскрыть прежде закрытый глаз (а второй зажмурить), палец на видимое расстояние переместится в сторону. В градусном выражении это расстояние составляет 6°. И притом величина этого «прыжка» (в пределах допустимой ошибки) одинакова у всех людей! Так, правофланговый роты, парень двухметрового роста, и самый маленький — левофланговый, ростом всего лишь метр шестьдесят, сравнив эти «прыжки» пальца, получат одну и ту же величину.
Причина этого явления в конечном счете кроется в подобии людей и, конечно, в законах оптики, которым подчиняется наше зрение.
Известно и «правило кулака» — в самом прямом смысле этого слова — для грубой прикидки величины угла. Если мы посмотрим одним глазом на кулак вытянутой руки (на сей раз одним и тем же глазом), то ширина кулака составит 10°, а расстояние между двумя косточками фаланг 3°. Кулак и оттопыренный в сторону большой палец составят 15°. Комбинируя эти мерки, можно приблизительно измерить все углы на местности.
И наконец, еще одна угловая мера нашего тела, которая может пригодиться при домашних работах. Угол между большим пальцем и мизинцем растопыренной ладони составляет 90°.
ЗАГЛЯНИТЕ В СЛОВАРЬ!
В начале реферата человек назвался существом симметричным. В
дальнейшем же термин «симметрия» больше не употреблялся. Однако во всех
случаях, когда отрезки прямой, плоские фигуры или пространственные тела
были подобными, но без дополнительных действий совместить их было нельзя,
«практически» нельзя, мы встречались с явлением симметрии. Эти элементы
соответствовали друг другу, как картина и ее зеркальное отражение. Как
левая и правая рука. Если мы возьмем на себя труд заглянуть в «Современный
словарь иностранных слов», то обнаружим, что под симметрией понимается
«соразмерность, полное соответствие в расположении частей целого
относительно средней линии, центра... такое расположение точек относительно
точки (центра симметрии), прямой (оси симметрии) или плоскости (плоскости
симметрии), при котором каждые две соответствующие точки, лежащие на одной
прямой, проходящей через центр симметрии, на одном перпендикуляре к оси или
плоскости симметрии, находятся от них на одинаковом расстоянии...»1
И это еще не все, как часто бывает с иностранными словами, значений у слова «симметрия» существует множество. В том-то и состоит преимущество подобных выражений, что их можно использовать в случае, когда не хотят дать однозначное определение или просто не знают четкого различия между двумя предметами.
Термин «соразмерный» мы применяем по отношению к человеку, картине или какому-либо предмету, когда мелкие несоответствия не позволяют употребить слово «симметричный».
Давайте также заглянем в Энциклопедический словарь2 . Мы обнаружим здесь шесть статей, начинающихся со слова «симметрия». Кроме того, это слово встречается во множестве других статей.
В математике слово «симметрия» имеет не меньше семи значений (среди
них симметричные полиномы, симметрические матрицы). В логике существуют
симметричные отношения. Важную роль играет симметрия в кристаллографии .
Интересно интерпретируется понятие симметрии в биологии. Там описывается
шесть различных видов симметрии. Мы узнаем, например, что гребневики ди-
симметричны, а цветки львиного зева отличаются билатеральной симметрией. Мы
обнаружим, что симметрия существует в музыке и хореографии (в танце). Она
зависит здесь от чередования тактов. Оказывается, многие народные песни и
танцы построены симметрично.
Основной интерес для нас будет представлять зеркальная симметрия — симметрия левого и правого. Можно увидеть, что это кажущееся ограничение уведет нас далеко в мир науки и техники и позволит время от времени подвергать испытанию способности нашего мозга (так как именно он запрограммирован на симметрию).
ТОЧКИ И ЛИНИИ
Порассуждаем о зеркальной симметрии. Легко установить, что каждая симметричная плоская фигура может быть с помощью зеркала совмещена сама с собой. Достойно удивления, что такие сложные фигуры, как пятиконечная звезда или равносторонний пятиугольник, тоже симметричны. Как это вытекает из числа осей, они отличаются именно высокой симметрией. И наоборот: не так просто понять, почему такая, казалось бы, правильная фигура, как косоугольный параллелограмм, несимметрична. Сначала представляется, что параллельно одной из его сторон могла бы проходить ось симметрии. Но стоит мысленно попробовать воспользоваться ею, как сразу убеждаешься, что это не так. Несимметрична и спираль.
В то время как симметричные фигуры полностью соответствуют своему отражению, несимметричные отличны от него: из спирали, закручивающейся справа налево, в зеркале получится спираль, закручивающаяся слева направо.
Но то, что здесь выглядит шуткой, в практической жизни доставляет
массу сложностей не только детям, но и взрослым. Нередко дети пишут
некоторые буквы «навыворот». Латинское N выглядит у них как И, а S и Z
получаются наоборот. Если мы внимательно посмотрим на буквы латинского
алфавита (а это ведь тоже, в сущности, плоские фигуры!), то увидим среди
них симметричные и несимметричные. У таких букв, как N,S , Z, нет ни одной
оси симметрии (равно как и у F, G, J, L, Р, О и R). Но N,S и Z особенно
легко пишутся «наоборот», так-так имеют центр симметрии. У остальных
прописных букв есть как минимум по одной оси симметрии. Буквы А, М, Т, U,
V, W и Y можно разделить пополам продольной осью симметрии. Буквы В, С, D,
Е, I, К — поперечной осью симметрии. У букв Н, О и Х имеется по две взаимно
перпендикулярные оси симметрии. (тот же эксперимент можно провести с любым
алфавитом европейской группы).
Если вы поместите буквы перед зеркалом, расположив его параллельно строке, то заметите, что те из них, у которых ось симметрии проходит горизонтально, можно прочесть и в зеркале. А вот те, у которых ось расположена вертикально или отсутствует вовсе, становятся «нечитабельными».
Встречаются дети, которые пишут левой рукой, и все буквы получаются у
них в зеркальном, отраженном, виде. «Зеркальным шрифтом» написаны дневники
Леонардо да Винчи. Вероятно, не существует веского основания, заставляющего
нас писать буквы именно так, как это делаем мы. Вряд ли зеркальным шрифтом
труднее овладеть, чем обычным.
Правописание от этого не стало бы проще, а некоторые слова, как, например, ОТТО, вообще не изменились бы. Существуют языки, в которых начертание знаков опирается на наличие симметрии. Так, в китайской письменности иероглиф означает именно истинную середину.
В архитектуре оси симметрии используются как средства выражения архитектурного замысла. В технике оси симметрии наиболее четко обозначаются там, где требуется оценить отклонение от нулевого положения, например на руле грузовика или на штурвале корабля.
НАШ МИР В ЗЕРКАЛЕ
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: матершинные частушки, окружающая среда реферат.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 | Следующая страница реферата