Loodusseadused rühmatööd

1. Urmas Lekk 2008 Loodusseadusedrühmatööd

2. Leonardo da Vinci “Inimese proportsioonid”

3. “Loodus ei riku kunagi oma seadusi” Leonardo da Vinci ( 15.04.1452 -02.05.1519 )

4. Riigikogu ja Vabariigi Valitsus on kinnitanud hulgaliselt seaduseid ja määruseid , mis sätestavad meie toiminguid looduses. Nendest seadustest ja inimese tunnetusest sõltumatult toimivad aga looduses omad objektiivsed seadused. Sageli nimetatakse neid loodusseadusteks.

5. Loodusteadused võimaldavad tunnetada loodusseaduseid. Seadus on üldine, objektiivne, püsiv ja paratamatu seos nähtuste või nähtuste külgede vahel. Seadusi saab avastada ainult praktika ja eksperimendi kaudu. Seadused on dünaamilised ( Newtoni seadused ) ja statistilised( kvantmehhaanika).

6. Loodusteaduste põhiharud on :matemaatikafüüsika , bioloogia, keemiaja geoloogia Fundamentaalteadused on sellised, mille uurimine võib olla nii empiiriline kui teoreetiline, nii teadusharusisene ( üldrelatiivsusteooria ) kui ka teadusharudevaheline ( ökoloogia ).

7. looduskaitse biokeemia biofüüsika BIOLOOGIA bioonika biotehnoloogia biomeetria meditsiin Sordi- ja tõuaretus

8. Teadusliku uurimismeetodi põhietapid : • Probleemi püstitamine • Taustinfo kogumine • Hüpoteesi sõnastamine • Hüpoteesi kontrollimine • Tulemuste analüüs • Järelduste tegemine • Uued teaduslikud faktid • Teadusliku teooria kujunemine / paradigma

9. *Aljohhini reegel (ennetamisreegel) : taimkatte liigiline koosseis oleneb mesoreljeefist – põhjapoolkera pinnavormide põhjanõlvadel leidub sellest kohast põhja pool asuvale taimkattevööndile omaseid koosluseid, lõunanõlvadel lõuna pool asuvale taimkattevööndile omaseid koosluseid; *Allee reegel (printsiip) : asunditena elavate loomade iive alaneb nii väga väikese kui ka suure asustustiheduse korral. Ellujäävus on suurim keskmise asustustiheduse puhul.

10. Alleni reegel : imetajate kehast eemale ulatuvad kehaosad (kõrvad,saba,jäsemed) on külmas kliimas elavatel liikidel või alamliikidel suhteliselt lühemad kui soojas kliimas elavatel;

11. Commoneri “seadused” (aforismidena sõnastatud ökoloogia põhimõtted) : 1.kõik on omavahel (biosfääris) seoses / kõik on kõigega seotud 2.kõik peab kuhugi minema / sattuma 3.midagi ei saa võtta kaotuseta / kunagi ei saa tasuta lõunat 4.loodus teab paremini (st. looduse lahendused on parimad);

12. Thienemanni reegel : liigi säilimist ja levimist limiteerivad keskkonnatingimustele tundlikud elujärgud ja fenofaasid *kõik- või – mittemidagi – seadus : neuroni aktsioonipotentsiaal on alati max amplituudiga ( seoses närvikoe talitlusega)

13. Ülesanded : 1.Too eespool loetletud ökoloogia seaduste / reeglite kohta vähemalt üks näide. 2.Millised keemia ja füüsika üldised seaduspärasused sobiksid siia loetellu? Lisa selgitused ja too loodusega seotud näited. 3.Koosta mõistekaart vähemalt 10 teadusharudevahelisest seosest.

15. Millised on nende sarnasused? Millised on erinevused? Millised on erinevused? Mida ma teada sain?

16. Aga ehk piisab järgmisest : Ehk on eluslooduse eksisteerimise ainsaks aluseks aga hoopiski looduse ülim printsiip : nii palju kui vaja, nii vähe kui võimalik ( Fred Jüssi ) Ehk saab elusate asjade puhul elu mõtte kokku võtta järgnevalt : „SÖÖMINE, SIGIMINE ja nende nimel SEBIMINE“

17. Päris kindlasti kehtivad ka järgmised seadused : Käepärane sissejuhatus tänapäeva teadusesse : 1.kui see on roheline või vingerdab, siis on see bioloogia 2.kui see haiseb, on see keemia 3.kui see ei tööta, on see füüsika Cerfi lisandused eelmisele 4.kui see on arusaamatu, siis on see matemaatika 5.kui see ei tundu mõistlik, siis on see kas psühholoogia või majandusteadus

18. usaldusväärsuse printsiip : erinevus loodusseaduste ja Murphy seaduste vahel on selles , et loodusseaduste puhul lähevad asjad sassi iga kord sama moodi

19. Loodusseadused kehtivad kogu aeg

21. Fotosüntees 1 Süsivesinike moodustumist fotosünteesil kirjeldab järgmine põhivõrrand: 6 H2O + 6 CO2+ 4,66 10 -18 J  C6 H12 O6 + 6 O2 Võrrand näitab, et fotosünteesi protsessis footonitena neelatud päikeseenergia salvestub tekkivates süsivesikute molekulides.

22. Fotosüntees 2 Aine massi jäävuse seadus ( 1756 Lomonossov, 1777 Lavosier ) : reaktsioonist osa võtvate ainete mass võrdub reaktsioonisaaduste massiga Energia jäävuse seadus ( 1760 Lomonossov ) : energia ei teki ega kao, vaid võib ainult ühest liigist teiseks muunduda Aine massi ja energia jäävuse seos ( 1905 Einstein ) massi ja energia ekvivalentsus : E= mc²

23. Fotosüntees 3 • Fotosüntees on hea näide bioenergeetikast kui teadusest, kus energia tekkimise, muundumise ja –vahetuse uurimine lähtub TERMODÜNAAMIKA seadustest. Termodünaamika I seaduse kohaselt siseenergia muut = süsteemi ja keskkonna vahel vahetunud soojushulk + süsteemiga tehtud või süsteemi poolt tehtud töö TD II seaduse kohaselt ükski perioodiliselt töötav soojusmasin ei saa muuta kogu saadud energiat tööks andmata midagi ümbritsevale keskkonnale. ....................... Igiliikur? Recycling?

24. Perpetuum mobile - igiliikur on kujutletav masin, mis mingit protsessi korrates on võimeline tegema piiramatult tööd, saamata energiat väljaspoolt või masin, mis teeb piiramatult tööd, muutes kogu soojusallikalt saadava soojuse tööks. Paraku on see võimatu, sest mõlemad väited on vastuolus termodünaamika seadustega!

25. 1 kcal / h = 1,163 W 1paskal = 1 Pa = 1 N mˉ² ********************************************* 1 atm = 760 mmHg = 101325 Pa 1 bar = 100 x 10³ Pa 1 mmHg = 133, 322 Pa

26. Töö sooritamiseks vajatakse energiat. Niisiis võimsus kujutab endast ka energia kulutust ajaühikus. Inimene, kelle mass on 70 kg kulutab päevas umbes 10 MJ energiat. Sellest tulenev keskmine võimsus ( ainevahetuse võimsus ) on Pk = 10000000 J / (24x60x60) s ~120 W

30. Maa kiirgusbilanss 69% lahkub soojuskiirgusena 31% peegeldub tagasi 100% 27% peegeldub õhust ja pilvedelt 18% neeldub atmosfääris 4% peegeldub maapinnalt 3% neeldub pilvedes 48% kiirgusest neeldub pinnases Maa soojuskiirgus

31. SPEKTRIVÄRVID Päikesevalgus on liitvalgus Läbi prisma langedes laguneb ta spektri- ehk vikerkaarevärvideks

32. SOOJAD JA KÜLMAD VÄRVID SOOJAD KÜLMAD

33. Biokatalüsaatorid: ensüümid, hormoonid ja vitamiinid

34. Bioindikaatorid • Bioindikatsioon – meetodite ja menetluste kogum, mis lähtub organismide ökoloogilistest individuaalsustest . Kasutatakse floristilisi, faunistilisi, anatoomilis-morfoloogilisi ja populatsioonilisi näittunnuseid. Alaliigid : atmo- , lito- , hüdro- , biokeemiline

36. Otsene bioindikatsioon

39. Tuumafüüsika ja erinevad kiirgused • Radioaktiivse lagunemise seadusest tulenevalt on isotoobi C – 14 poolestusaeg : T = 5730 aastat • Looduslikul kiirgustaustal on olnud väga suur tähtsus elu arengule Maal, sest ta tekitab mutatsioone. Ioniseerivat kiirgust ei saa kahjuks vältida. 30 aasta jooksul saab inimene järgmise doosi : kosmiline kiirgus 20-40 mSv Maa radioaktiivsus 10-15 mSv radioaktiivne kaalium (K-409 kehas 6 mSv radioaktiivne süsinik kehas (C-14) 0,5-1 mSv Sv( siivert) – ekvivalentne kiirgusdoos e. biodoos.

40. Bioonika on teadus, mis uurib bioloogiliste objektide struktuuri ja protsesse, et kasutades modelleerimist luua uusi tehnoloogiaid ja materjale.

41. Veealused rajatised : vesiämblik ja tuukrikell

46. Jääkaru kasukas on soojuspüüdja. Jääkaru kasukas näib valge, sest karvad on seest õõnsad ja läbipaistvad. Kui sellistes kanalites leidub õhku, paistavad nad valged. Kui karva sees olevase silindrisse kiirgub valgus (soojus), siis kiired ei saa sealt enam väljuda. Tekib sisepeegeldumine ja kiired jõuavad nahani. Aga nahk on jääkarul must! Ja must pind adsorbeerib soojuskiiri!

48. Närvisüsteem ja ultralühilainesaatja teisendab võnkumisi lühikesteks elektriimpulssideks ja edastab neid.Sagedusmodullatsioonedastuse ( FM –frequency modulation) eeliseks on häirekindlus.Närvisüsteemis : meelerakult saabunud aeglane elektripinge kõikumine kodeeritakse lühikeseks näeviimpulsiks.

50. norra lemming