Главная » 2017 » Январь » 5 » Реферат по теме «Военные открытия Архимеда»
17:04
Реферат по теме «Военные открытия Архимеда»

Государственное Казенное Образовательное Учреждение

«Тверская школа №4» города Твери

 

 

Реферат

по теме

«Военные открытия Архимеда»

 

 

 

Выполнил:

Ученик 9 класса

Волчек Игорь

Научный руководитель:

Маляренко Ирина Сергеевна,

учитель

 

 

 

 

г.  Тверь-2016

  

 

 Оглавление:

 

 

 

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

Глава I.Теоретическая часть……………………………………………………..5

1.1.Биография …………………………………………………………………….5

1.2. Легенды………….……………………………………………………………7

1.3. Научная деятельность………………………………………………………..8

1.4.  Военные машины …………………………………………….…………….10

1.5 Память ………………………………………………………………………..12

Глава 2 Практическая часть…………………………………………………..…13

Заключение…………………………………………………….……………….. 14

Список информационных ресурсов………………………………..…………...15

Приложение………………………………………………………………………16

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

В реферате рассматривается деятельность великого античного ученого Архимеда. Нас эта тема заинтересовала тем, что Архимед сделал много открытий в физике и инженерии, в геометрии и математике. С ним связано много легенд. Что за человек был Архимед? Ведь он сделал для науки и техники гораздо больше, чем в состоянии сделать один человек. Великий римский оратор Цицерон так сказал об Архимеде: «Я полагаю, что в этом сицилийце было больше гения, чем может вместить человеческая природа».

Поэтому я решил  разобраться в этой теме и попробовать воспроизвести одно из устройств Архимеда: подъемник. В современной науке часто возникает вопрос о первооткрывателе того или иного устройства, вот я и решил понять, что по праву принадлежит гению Архимеда.

Цель работы:

Изучить наследие Архимеда.

Задачи:

  1. Выяснить какие военные изобретения принадлежат Архимеду.
  2. Выполнить макет одной из военных машин.
  3. Сделать вывод о проделанной работе.

 

 

 

 

Глава 1

  1. Биография

 

«Он жил так невообразимо давно, что память о нем, словно древняя галера, плывущая по океану времени, обросла ракушками вымыслов и легенд».

За 2262 года легенд этих стало больше, чем правды.
Отец его был математиком и астрономом и состоял в близком родстве с Гиероном, тираном Сиракуз. Архимед с детства подружился с миром чисел и всю жизнь не переставал восхищаться строгой логикой их вечных законов.
Архимед покинул Александрию потому, что не мог разделять воззрений Аристотеля на механику как на «ремесленный навык», достойный раба. Именно прекрасная механика влекла его к себе все больше. Он понимает, что законы рычага — это поистине вселенские законы. Домой, в Сиракузы, он привез основы новой науки, которую потомки назовут механикой.

В Сиракузах он живет без забот, окружен почетом, вниманием и не нуждается в средствах. Впрочем, он мало думает о своем быте, увлеченный вычислениями. Злые языки говорили, что Архимед забывал о пище, подолгу не бывал в бане и готов был чертить везде: в пыли, пепле, на песке, даже на собственном теле. В ванне вдруг осенила его мысль о выталкивающей силе, действующей на погруженное в жидкость тело, и, забыв обо всем, голый, бежал он по улицам Сиракуз с победным кличем: «Эврика!» («Я нашел!») Его мало заботит людская молва и суд потомков — увы, подчас чересчур мало. Некоторые озарения свои он даже не считает нужным записывать, и мы никогда не узнаем, как удалось ему извлекать квадратные корни из очень больших чисел до появления правила извлечения корней.

Труды Архимеда в астрономии, геометрии, механике велики и многочисленны, но в нем неистребимо жила страсть к изобретательству, к материальному воплощению теоретических законов. Архимед — редчайшее в науке сочетание высокого теоретика с прекрасным инженером. И сегодня нельзя без восхищения и удивления читать дошедшие до нас строки Плутарха, рассказывающие об осаде Сиракуз римским полководцем Марцеллом. «Десятки сконструированных Архимедом катапульт метали каменья в корабли захватчиков, на их головы неслись тучи копий и дротиков из метательных машин. Хитроумные журавлеподобные механизмы поднимали своими клювами людей и сбрасывали их с высоты. Были машины, способные даже корабли поднять над водой за нос, чтобы затем низвергнуть их в пучину». «Что ж, придется нам прекратить войну против геометра»,— невесело шутил Марцелл. Архимед победил. Плутарх утверждал, что Архимед «один был душой обороны, приводил все в движение и управлял защитой». Он совершил высочайший научный и гражданский подвиг, этот «Главный Конструктор» древних Сиракуз. И когда предательство открыло римлянам ворота в город, он погиб как солдат под мечом римского    легионера.

«Архимед был настолько горд наукой...— писал Плутарх,— что именно о тех своих открытиях, благодаря которым он приобрел славу... он не оставил ни одного сочинения». Да, мы не знаем конструкций его боевых машин. Может быть, там, в осажденных Сиракузах, в 212 году до нашей эры и родилась секретность и пергаменты с чертежами Архимеда были первыми, на которых стоял гриф недоступности...
Факт остается фактом: Древний Рим так и не узнал всех секретов Архимедовых машин, и единственным трофеем Марцелла, украшением его дома стала знаменитая «сфера» Архимеда — сложнейшая модель небесных светил. Много лет спустя, глядя на нее, Марк Туллий Цицерон сказал: «...этот сицилиец обладал гением, которого, казалось бы, человеческая природа не может    достигнуть».

...Он был так поглощен работой в этот день, что не заметил, что город уже занят римлянами. Когда посыльный солдат явился к нему и потребовал, чтобы он немедленно явился к Марцеллу, Архимед поморщился, лениво отмахнулся от него и, не поднимая глаз от чертежа, пробурчал:
— Не мешай, я вычисляю. Солдат выхватил меч и убил его.
На своей могильной плите Архимед завещал выгравировать шар и цилиндр — символы его геометрических открытий. Могила заросла репейником, и место это было забыто очень скоро. Лишь через 137 лет после его смерти тот же Цицерон разыскал у Ахродийских ворот этот могильный камень, на котором песчинки уже стерли часть          знаков.
А потом могила опять затерялась, теперь уже навсегда. Но осталось имя Архимеда. И через века всегда будут слышать потомки его радостный, гордый возглас, боевой клич «Эврика!».

 

  1. Легенды

 

Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников. Известен рассказ о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда серебро. Удельный вес золота был известен, но трудность состояла в том, чтобы точно определить объём короны: ведь она имела неправильную форму! Архимед всё время размышлял над этой задачей. Как-то он принимал ванну, и тут ему пришла в голову блестящая идея: погружая корону в воду, можно определить её объём. Измерив, объём вытесненной ею воды. Согласно легенде, Архимед выскочил голый на улицу с криком «Эврика!», то есть «Нашёл!». В этот момент был открыт основной закон гидростатики: закон Архимеда.

Другая легенда рассказывает, что построенный Гиероном тяжёлый многопалубный корабль «Сиракузия» никак не удавалось спустить на воду. Архимед соорудил систему блоков (полиспаст), с помощью которой он смог проделать эту работу одним движением руки. По легенде, Архимед заявил при этом: «Будь в моём распоряжении другая Земля, на которую можно было бы встать, я сдвинул бы с места нашу» (в другом варианте: «Дайте мне точку опоры, и я переверну мир»).

 

 

  1.  Научная деятельность

 

Я выяснил, что Архимед прославился многими механическими конструкциями. Рычаг был известен и до Архимеда, но лишь он изложил его полную теорию и успешно применял её на практике. Плутарх сообщает, что Архимед построил в порту Сиракуз немало механизмов для облегчения подъёма и транспортировки тяжёлых грузов. Изобретённый им архимедов винт (шнек) для вычерпывания воды до сих пор применяется в Египте.

Архимед является и первым теоретиком механики. Он начинает свою книгу «О равновесии плоских фигур» с доказательства закона рычага. Точно также и книга «О плавании тел» начинается с доказательства закона Архимеда.

Архимед построил планетарий или «небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны. Занимался проблемой определения расстояний до планет. В основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле, но планетами Меркурием, Венерой и Марсом, обращающимися вокруг Солнца и вместе ним — вокруг Земли.

Если говорить обо всех изобретениях Архимеда, то он сделал следующее:

- определил центр тяжести плоских фигур, ввел понятие момента силы;
- усовершенствовал винт, изобрел водоподъемные машины;
- создал теорию рычага, описал простейшие механизмы;
-   интересовался вопросами гидростатики, в частности определил условия плавучести      тел;
- исследовал оптику, описал свойства зеркал и отражений в них (труд «Катоптрика»);
- определил угловые размеры Солнца, соотношения орбит планет, размеров Солнечной системы;

- создал движущуюся модель небесной сферы и  определил число песчинок во Вселенной;

-   доказал ряд математических теорем для определения площадей и объемов фигур («О спиралях»)
- занимался проблемой квадратуры круга, дал точное значение числа пи и доказал, что оно одинаково для всех.

На основе его методики доказательств позднее были разработаны такие разделы математики, как дифференциальное и интегральное    исчисления;
- усовершенствовал различные портовые механизмы, изобрел военные машины

  1.   Военные машины

 

Инженерный гений Архимеда с особой силой проявился во время осады Сиракуз римлянами в 212 году до н. э.  А ведь в это время ему было уже 75 лет! Построенные Архимедом мощные метательные машины забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. Думая, что они будут в безопасности у самых стен города, римляне кинулись туда, но в это время лёгкие метательные машины близкого действия забросали их градом ядер. Мощные краны захватывали железными крюками корабли, приподнимали их кверху, а затем бросали вниз, так что корабли переворачивались и тонули. В последние годы  были проведены несколько экспериментов с целью проверить, правдивость описания этого «сверхоружия древности». Построенная конструкция показала свою полную работоспособность.

Римляне вынуждены были отказаться от мысли взять город штурмом и перешли к осаде. Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца». Но даже во время осады Архимед не давал покоя римлянам. По легенде, во время осады римский флот был сожжён защитниками города, которые при помощи зеркал и отполированных до блеска щитов сфокусировали на них солнечные лучи по приказу Архимеда.

Легенда была дважды опровергнута в телепередаче «Разрушители легенд» (в 46-м и 16-м выпусках). Существует мнение, что корабли поджигались метко брошенными зажигательными снарядами, а сфокусированные лучи служили лишь прицельной меткой для баллист. Однако в эксперименте греческого учёного Иоанниса Саккаса (1973) удалось поджечь фанерную модель римского корабля с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал.

Только из-за измены Сиракузы были взяты римлянами осенью 212 году до нашей эры. При этом Архимед был убит.

 

 

 

  1.   Память

В честь Архимеда названы:

Лейбниц писал: «Внимательно читая сочинения Архимеда, перестаёшь удивляться всем новым открытиям геометров».

В честь Архимеда названы улицы в Донецке, Днепропетровске, Нижнем Новгороде и Амстердаме, площадь в Сиракузах.

 

 

 

Глава 2  Практическая часть.

 

 

Изучив биографию Архимеда, его деятельность и открытия, я пришел к выводу, что Архимед был великим человеком своей эпохи. Много сделал для развития математики и геометрии, а также сделал много открытий в механике. Ему принадлежит знаменитый закон Архимеда о плавании тел, закон рычага, «золотое правило» механики. Архимед сделал множество открытий не только теоретических, но и практических. Но особенно меня заинтересовали его открытия в области военной техники. Поэтому я решил попробовать сделать макет одного из изобретений Архимеда - крана для захвата кораблей противника. В ходе работы над макетом крана мне пришла в голову мысль воспроизвести не только  кран, но и небольшую сцену осады Сиракуз. Поэтому  мы вместе с участниками проекта построили крепостную стену, на которой расположились защитники города и  римскую триеру с врагами. Работа над проектом была настолько увлекательной, что мы не остановились на достигнутом и решили выпустить газету, посвященную Архимеду и подготовиться к выступлению на конференции с докладом и презентацией.

 

 

Заключение

 

 

Если нас  спросят, какое открытие Архимеда является самым важным, мы начнем  перебирать — например, его знаменитое: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Или сожжение римского флота зеркалами. Или определение числа пи. Или основы для интегрального исчисления. Или винт. Но все равно будем не до конца правы. Все открытия и изобретения Архимеда важны для человечества. Потому что они дали мощный импульс для развития математики и физики, особенно ряда отраслей механики. Но сам Архимед считал своим высшим достижением определение того, как соотносятся объемы цилиндра, шара и конуса. Это открытие помогло ему найти формулу для вычисления объемов и площадей поверхности данных тел. И он даже завещал выбить эти тела на своем      надгробии.
Почему? Он объяснил просто. Потому что это — идеальные фигуры. А нам важно знать соотношения идеальных фигур и их свойства, чтобы принципы, которые заложены в них, нести в наш далеко не идеальный мир.
Время Архимеда называют золотым веком греческой механики и науки — тогда были сделаны многие великие       открытия. И хотя с тех времен прошло много времени, великий научный гений Архимеда  останется навсегда в памяти        людей.

 

 

Список литературы

 

  1. История математики / Под ред. А. П. Юшкевича, в 3-х т — М.: Наука, 1970
  2. Каган В. Ф. Архимед, краткий очерк о жизни и творчестве. М.-Л.: Гостехиздат, 1949
  3. Щетников А. И. Архимед, корабль Гиерона и «золотое правило механики». Сибирский физический журнал, 1995

 

Категория: Материалы конференции обучающихся "Алые паруса" | Просмотров: 175 | Добавил: admin | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]