СУММАТИВНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ЗА РАЗДЕЛ
Предмет: Биология
Класс: 10
Раздел: Движение
Общее количество баллов: 25
Вариант 1
Цели обучения:
- 10.4.4.1 исследовать применение биомеханики в робототехнике
- 10.4.4.2 объяснять механизм автоматии сердца с использованием электрокардиограммы
Задание 1 (10 баллов)
Тема: Биомеханика в робототехнике
Изучите описание конструкции шагающего робота. Робот использует принцип маятника при ходьбе, основанный на биомеханике человека. Длина ноги робота (L) составляет 1 метр, угол отклонения от вертикали (θ) при шаге — 15°, а масса верхней части (M) — 50 кг. Гравитационная постоянная g = 9.8 м/с².
- Рассчитайте потенциальную энергию системы при максимальном отклонении ноги, если считать, что вся масса сосредоточена в центре масс на высоте L·(1 – cosθ).
- Объясните, как принцип работы мышц-антагонистов (сгибателей и разгибателей) в коленном суставе человека может быть применён для управления движениями этого робота. Приведите два конкретных примера.
- Предложите, какой биомеханический принцип (кроме маятника) можно использовать для улучшения устойчивости робота при ходьбе по неровной поверхности. Ответ обоснуйте.