Геометрия вирусов

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

«КАЛУЖСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ГАПОУ КО «КТК»

Индивидуальный проект

тема: «Геометрия вирусов»

По дисциплине «Математика»

Специальность: 23.03.05 «Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта, за исключением водного)»

I курс

Выполнила:

Студентка группы 1ЭТЭ

Красикова В.В.

Руководитель проекта:

Александрова В.В.

Оценка____________

Подпись___________

Калуга, 2023 год

Оглавление

1.Введение………………………………………………………………………3

2.Теоретическая часть…………………………………………………….........4

2.1. Многогранник……………………………………….......................4

2.2. Виды многогранников…………………………………………......4

2.3. История возникновения многогранников………………………...5

2.4. Вирусы………………………………………………………………6

2.5. Вирусы в виде многогранников……………………………………6

2.6. Ветряная оспа…………………………………………………..........6

3.Практическая часть…………………………………………………………….7

4.Заключение……………………………………………………………………..8

5.Источники информации…………………………………………………….....9

6.Приложение 1………………………………………………………………….10

7.Приложение 2………………………………………………………………….11

8.Приложение 3………………………………………………………………….12

9.Приложение 4………………………………………………………………….13

10.Приложение 5…..…………………………………………………………….14

11.Приложение 6……………………………………………………………..….15

12.Приложение 7…………………………………………………………………16

Введение

Разнообразие жизни на земле с трудом поддается описанию. Полагают, что сейчас на нашей планете обитает свыше миллиона видов животных, 0,5 млн. видов растений, до 10 млн. микроорганизмов, причем эти цифры занижены.

Примитивные организмы быстро размножаются. Размножение организмов идёт в прогрессии. Многие из них опасны для человека.

В нашем мире существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов представляют неклеточные формы жизни.

Актуальность проекта состоит в том, что людей окружает множество различных микроорганизмов, большую часть из которых составляют вирусы и бактерии. Многие из них опасны для человека. Скорость размножения вирусов чрезвычайно велика и зависит не только от условий, в которые попали эти вирусы, но и от их строения. Поэтому, для борьбы с опасными вирусами и бактериями необходимо иметь представления об их строении, форме, особенностях и скорости размножения.

Цель исследования: изучение геометрических форм вирусов, создание модели вируса ветряной оспы.

Задачи исследования: изучить многообразие форм видов вирусов и бактерий; сравнить их формы с геометрическими фигурами, исследовать процесс размножения вирусов и их влияние на деятельность человека, создать модель вируса ветряной оспы.

Методы исследования: анализ литературы и источников Интернет, сбор материала по теме, систематизирование материала, выделение и рассмотрение отдельных признаков вируса ветряной оспы.

Объект исследования: геометрические формы вирусов.

Предмет исследования: геометрическая форма вируса ветряной оспы.

Глава 1. Понятие многогранника

Многогранник

Многогранник, точнее трёхмерный многогранник — совокупность конечного числа плоских многоугольников в трёхмерном евклидовом пространстве, такая, что:

1) каждая сторона любого из многоугольников есть одновременно сторона другого (но только одного), называемого смежным с первым (по этой стороне);

2) связность: от любого из многоугольников, составляющих многогранник, можно дойти до любого из них, переходя к смежному с ним, а от этого, в свою очередь, к смежному с ним, и т. д.

Эти многоугольники называются гранями, их стороны — рёбрами, а их вершины — вершинами многогранника. [1]

1. Выпуклый многогранник (Приложение 1) – многогранник, расположенный по одну сторону от плоскости его любой грани.

2. Невыпуклый многогранник (Приложение 1) – многогранник, у которого найдется по крайней мере одна грань такая, что плоскость, проведенная через эту грань, делит данный многогранник на две или более частей.

3. Правильный многогранник (Приложение 2) – это выпуклый многогранник, состоящий из одинаковых правильных многоугольников и обладающий пространственной симметрией.

4. Полуправильный многогранник (Приложение 3) – в общем случае это различные выпуклые многогранники, которые, не являясь правильными, имеют некоторые их признаки: все грани равны, или все грани являются правильными многоугольниками, или имеются определённые пространственные симметрии.

5. Звёздчатый многогранник (Приложение 4) – невыпуклый многогранник, грани которого пересекаются между собой. [2]

История возникновения многогранников

Многогранники были известны в Древнем Египте и Вавилоне. Достаточно вспомнить знаменитые египетские пирамиды (рис. 2).
Великая пирамида в Гизе является древнейшим из Семи чудес древности. Кроме того, это единственное из чудес, сохранившееся до наших дней. Во времена своего создания Великая пирамида была самым высоким сооружением в мире. И удерживала она этот рекорд, по всей видимости, почти 4000 лет. Это правильная пирамида, в основании которой квадрат со стороной 233 м и высота которой достигает 146,5 м. Над её сооружением трудились ежедневно около 100 000 человек в течение 20 лет.

В значительной мере правильные многогранники были изучены древними греками. Некоторые источники приписывают честь их открытия Пифагору. Другие утверждают, что ему были знакомы только тетраэдр, куб и додекаэдр, а честь открытия октаэдра и икосаэдра принадлежит Теэтету Афинскому, современнику Платона. В любом случае, Теэтет дал математическое описание всем пяти правильным многогранникам и первое известное доказательство того, что их ровно пять.

Многогранники характерны для философии Платона, в честь которого и получили название «Платоновы тела». Платон писал о них в своём трактате Тимей (360г до н. э.), где сопоставил каждую из четырёх стихий (землю, воздух, воду и огонь) определённому правильному многограннику. Земля сопоставлялась кубу, воздух — октаэдру, вода — икосаэдру, а огонь — тетраэдру.

В Средневековье интерес к геометрии в Европе значительно снизился: с художественной точки зрения можно выделить только полуправильные многогранники в Аахенском соборе (Германия, 1170 г.). Однако исследования многоугольников и многогранников, выполненные в ту эпоху арабами, а также приближенные представления более сложных фигур с помощью многогранников поистине удивительны. Арабы провели большую работу по переводу и распространению как греческих книг, так и трудов, созданных на Востоке, а в X веке Абу – л – Вафа занимался изучением сферических многогранников. [3]

Вирусы

Вирусы – это мельчайшие инфекционные агенты, которые имеют молекулярную (неклеточную) организацию, обладают единственным типом нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и являются облигатными (строгими) внутриклеточными паразитами. Несмотря на уникальный жизненный цикл и особенности структуры, вирусы являются биологическими организмами, способными к самовоспроизведению на основании универсального для всего живого генетического кода. Вирусы являются важнейшими возбудителями инфекционных заболеваний человека. [4]

Вирусы в виде многогранников

1. Додекаэдр

2. Октаэдр

3. Икосаэдр (Приложение 5) [5]

Ветряная оспа

Ветряная оспа - острая вирусная инфекция с воздушно-капельным путем передачи, характеризующаяся появлением на коже и слизистых оболочках сыпи в виде мелких пузырьков.

Возбудителем ветряной оспы является вирус Varicella zoster, относящийся к семейству герпетических вирусов. Во внешней среде вирус неустойчив и быстро погибает. Единственным источником инфекции является человек. (Приложение 6)

Практическая часть

Чтобы сделать икосаэдр нам понадобиться бумага, линейка, карандаш, клей, ножницы.

1.Чертим чертеж по трафарету и каждый треугольник 4 см (Приложение 7)

2.Вырезаем

3.Склеиваем

Заключение

Я изучила виды многогранников. Рассмотрела вирус ветрянки. Работая над материалами проекта, я выяснила, что вирусы и бактерии их свойства тесно взаимосвязаны с геометрическими фигурами, а также размножение вирусов и бактерий можно рассчитать по формулам арифметической и геометрической прогрессии. Таким образом геометрия тесно связана с биологией.

Источники информации

1.Многогранник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Многогранник (02.03.23)

2.Лекция по математике на тему «Многогранники»: https://infourok.ru/lekciya-po-matematike-na-temu-mnogogranniki-4036829.html (02.03.23)

3. Исследовательская работа учащихся на тему "Многогранники: тысяча граней геометрической красоты": https://multiurok.ru/files/issliedovatiel-skaia-rabota-uchashchikhsia-na-tiem.html (02.03.23)

4.Вирусы: https://ru.wikipedia.org/wiki/Вирусы (28.03.23)

5.Геометрия вирусов и бактерий: https://multiurok.ru/files/geometriia-virusov-i-bakterii.html (06.04.23)

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7