Казка про вченого Архімеда, який коштував цілої армії. Піщинки у Всесвіті

Кожна нова казка письменника і астрофізика, доктора фізико-математичних наук Миколи Миколайовича Горькавого (Нік. Горькавого) - це розповідь про те, як відбувалися важливі відкриття в тій чи іншій галузі науки. І не випадково героями його науково-популярних романів і казок стали принцеса Дзінтарі і її діти - Галатея і Андрій, адже вони з породи тих, хто прагне «все знати». Історії, розказані Дзінтарі дітям, увійшли до збірки «Зоряний вітамін». Він виявився таким цікавим, що читачі зажадали продовження. Пропонуємо вам ознайомитися з деякими казками з майбутньої збірки «Творці часів». Перед вами - перша публікація.

Найбільший учений античного світу давньогрецький математик, фізик та інженер Архімед (287-212 роки до н.е.) був родом із Сіракуз - грецької колонії на найбільшому острові Середземномор'я - Сицилії. Стародавні греки, творці європейської культури, оселилися там майже три тисячі років тому - в VIII столітті до нашої ери, і до моменту народження Архімеда Сіракузи були процвітаючим культурним містом, де жили свої філософи і вчені, поети і оратори.

Кам'яні будинки городян обступали палац царя Сіракуз Гієрона II, високі стіни захищали місто від ворогів. Жителі любили збиратися на стадіонах, де змагалися бігуни і метальники диска, і в лазнях, де не просто милися, а відпочивали і обмінювалися новинами.

В той день в лазнях на головній площі міста було шумно - сміх, крики, плескіт води. Молодь плавала в великому басейні, а люди поважного віку, тримаючи в руках срібні кубки з вином, вели неспішну бесіду на зручних ложах. Сонце заглядало у внутрішній дворик лазень, висвітлюючи отвір дверей, що вели в окрему кімнату. У ній, в невеликому басейні, схожому на ванну, сидів на самоті людина, який вів себе зовсім не так, як інші. Архімед - а це був саме він - прикрив очі, але з якихось невловимим ознаками було видно, що людина ця не спить, а напружено думає. В останні тижні вчений настільки заглибився в свої думки, що часто забував навіть про їжу, і домашнім доводилося стежити, щоб він не залишився голодним.

Почалося з того, що цар Гиерон II запросив Архімеда до свого палацу, налив йому кращого вина, запитав про здоров'я, а потім показав золоту корону, виготовлену для правителя придворним ювеліром.

Я не розбираюся в ювелірній справі, але розбираюся в людях, - сказав Гиерон. - І думаю, що ювелір мене обманює.

Цар взяв зі столу злиток золота.

Я дав йому точно такий же злиток, і він зробив з нього корону. Вага у корони і злитка однаковий, мій слуга перевірив це. Але мене не залишають сумніву, не підмішано чи в корону срібло? Ти, Архімед, самий великий учений Сіракуз, і я прошу тебе це перевірити, адже, якщо цар одягне фальшиву корону, над ним будуть сміятися навіть вуличні хлопчаки ...

Правитель простягнув корону і злиток Архімеда зі словами:

Якщо ти відповіси на моє запитання, то залишиш золото собі, але я все одно буду твоїм боржником.

Архімед взяв корону і злиток золота, вийшов з царського палацу і з тих пір втратив спокій і сон. Якщо вже він не зможе вирішити цю задачу, то і ніхто не зможе. Дійсно, Архімед був найвідомішим ученим Сіракуз, навчався в Олександрії, дружив з головою Олександрійської бібліотеки, математиком, астрономом і географом Ератосфеном і іншими великими мислителями Греції. Архімед прославився безліччю відкриттів в математиці і геометрії, заклав основи механіки, на його рахунку кілька видатних винаходів.

Спантеличений учений прийшов додому, поклав корону і злиток на шальки терезів, підняв їх за середину і переконався, що вага у обох предметів однаковий: чаші погойдувалися на одному рівні. Щільність чистого золота була Архімеда відома, потрібно було дізнатися щільність корони (вага, поділеній на обсяг). Якщо в короні є срібло, її щільність повинна бути менше щільності золота. А раз веса` корони і злитка збігаються, то обсяг фальшивої корони повинен бути більше обсягу золотого злитка. Обсяг злитка виміряти можна, але як визначити обсяг корони, в якій стільки складних за формою зубців і пелюсток? Ось ця проблема і мучила вченого. Він був прекрасним геометром, наприклад, вирішив складну задачу - визначення площі і обсягу кулі і описаного навколо нього циліндра, але як знайти об'єм тіла складної форми? Потрібно принципово нове рішення.

В баню Архімед прийшов, щоб змити з себе пил жаркого дня і освіжити втомлену від роздумів голову. Звичайні люди, купаючись в лазні, могли базікати і жувати інжир, а Архімеда думки про невирішеною завдання не залишали ні вдень, ні вночі. Його мозок шукав рішення, чіпляючись за будь-яку підказку.

Архімед зняв хітон, поклав його на лавку і підійшов до маленького басейну. Вода хлюпала в ньому на три пальці нижче краю. Коли вчений поринув у воду, її рівень помітно піднявся, і перша хвиля навіть вихлюпнулася на мармур статі. Вчений прикрив очі, насолоджуючись приємною прохолодою. Думки про обсяг корони звично кружляли в голові.

Раптом Архімед відчув, що сталося щось важливе, але не міг зрозуміти - що. Він з досадою відкрив очі. З боку великого басейну лунали голоси і чийсь гаряча суперечка - здається, про останньому законі правителя Сіракуз. Архімед завмер, намагаючись усвідомити, що ж все-таки відбулося? Він озирнувся навколо: вода в басейні не діставала до краю всього на один палець, але ж коли він входив в воду, рівень її був нижче.

Архімед встав і вийшов з басейну. Коли вода заспокоїлася, вона знову опинилася на три пальці нижче краю. Вчений знову забрався в басейн - вода слухняно піднялася. Архімед швидко оцінив розмір басейну, обчислив його площа, потім помножив на зміну рівня води. Вийшло, що обсяг води, витісненої його тілом, дорівнює обсягу тіла, якщо прийняти, що щільності води і людського тіла майже однакові і кожен кубічний дециметр, або кубик води зі стороною в десять сантиметрів, можна прирівняти до кілограма ваги самого вченого. Але при зануренні тіло Архімеда втратило у вазі і плавало у воді. Якимось таємничим чином вода, витіснена тілом, відібрала у нього вага ...

Архімед зрозумів, що він на вірному шляху, - і натхнення понесло його на своїх могутніх крилах. Чи можна застосувати знайдений закон про обсяг витісненої рідини до корони? Звісно! Треба опустити корону в воду, виміряти збільшення об'єму рідини, а потім порівняти з об'ємом води, що витісняється золотим злитком. Завдання вирішена!

Згідно з легендою, Архімед з переможним криком «Еврика!», Що означає по-грецьки «Знайшов!», Вискочив з басейну і, забувши надіти хітон, помчав додому. Треба було терміново перевірити своє рішення! Він біг по місту, а жителі Сіракуз привітно махали йому руками. Все-таки не кожен день відкривається найважливіший закон гідростатики і не кожен день можна побачити голого людини, що біжить по центральній площі Сіракуз.

На наступний день царю доповіли про прихід Архімеда.

Я вирішив задачу, - сказав учений. - У короні дійсно багато срібла.

Як ти це дізнався? - поцікавився правитель.

Вчора, в лазнях, я здогадався, що тіло, яке занурюється в басейн з водою, витісняє об'єм рідини, що дорівнює об'єму самого тіла, і втрачає при цьому у вазі. Повернувшись додому, я провів безліч дослідів з чашами терезів, зануреними у воду, і довів, що тіло у воді втрачає у вазі рівно стільки, скільки важить витіснена ним рідина. Тому людина може плавати, а золотий злиток - немає, але все одно в воді він важить менше.

І як же це доводить наявність срібла в моїй короні? - запитав цар.

Вели принести чан з водою, - попросив Архімед і дістав ваги. Поки слуги тягли чан в царські покої, Архімед поклав на ваги корону і злиток. Вони врівноважили один одного.

Якщо в короні є срібло, то обсяг корони більше, ніж обсяг злитка. Значить, при зануренні у воду корона втратить у вазі більше і ваги змінять своє положення, - сказав Архімед і обережно занурив обидві шальки терезів на воду. Чаша з короною негайно піднялася вгору.

Ти справді великий учений! - вигукнув цар. - Тепер я зможу замовити собі нову корону і перевірити - справжня вона чи ні.

Архімед сховав в бороді усмішку: він розумів, що закон, відкритий ним напередодні, набагато цінніше тисячі золотих корон.

Закон Архімеда залишився в історії назавжди, ним користуються при проектуванні будь-яких кораблів. Сотні тисяч судів борознять океани, моря і річки, і кожне з них тримається на поверхні води завдяки силі, відкритої Архімедом.

Коли Архімед постарів, його розмірені заняття наукою несподівано закінчилися, втім як і спокійне життя городян, - швидко зростаюча Римська імперія вирішила завоювати родючий острів Сицилію.

У 212 році до н.е. величезний флот галер, набитих римськими воїнами, підійшов до острова. Перевага в силі римлян було очевидним, і командувач флотом анітрохи не сумнівався, що Сіракузи будуть захоплені дуже швидко. Але не тут-то було: чи варто було галер підійти до міста, як зі стін вдарили потужні катапульти. Вони кидали важкі камені так точно, що галери загарбників розліталися на друзки.

Римський полководець не розгубився і скомандував капітанам свого флоту:

Підійдіть до самих стін міста! На близькій відстані катапульти будуть нам не страшні, а лучники зможуть прицільно стріляти.

Коли флот з втратами прорвався до міських стін і приготувався його штурмувати, римлян чекав новий сюрприз: тепер уже легкі метальні машини закидали їх градом ядер. Спущені гаки потужних підйомних кранів чіпляли римські галери за носи і піднімали їх в повітря. Галери переверталися, падали вниз і тонули.

Знаменитий історик давнину Полібій писав про штурм Сіракуз: «Римляни могли б швидко оволодіти містом, якби хто-небудь вилучив з середовища сіракузці одного старця». Цим старцем був Архімед, який сконструював метальні машини і потужні підйомні крани для захисту міста.

Швидкий захоплення Сіракуз не вийшов, і римський полководець дав команду відступити. Сильно поріділий флот відійшов на безпечну відстань. Місто стійко тримався завдяки інженерного генія Архімеда і мужності городян. Розвідники донесли римського полководця ім'я вченого, який створив настільки неприступну оборону. Полководець вирішив, що після перемоги потрібно дістати Архімеда як найцінніший військовий трофей, адже він один коштував цілої армії!

День за днем, місяць за місяцем чоловіки чергували на стінах, стріляли з луків і заряджали катапульти важкими каменями, які, на жаль, не досягали мети. Хлопчаки підносили солдатам воду і їжу, але воювати їм не давали - малі ще!

Архімед був старий, він, як і діти, не міг стріляти з лука так далеко, як молоді і сильні чоловіки, але у нього був могутній мозок. Архімед зібрав хлопчаків і запитав їх, показуючи на ворожі галери:

Хочете знищити римський флот?

Ми готові, говори, що робити!

Мудрий старець пояснив, що доведеться серйозно попрацювати. Він велів кожному хлопчику взяти великий мідний лист з вже приготовленої стопи і покласти його на рівні кам'яні плити.

Кожен з вас повинен відполірувати лист так, щоб він сяяв на сонці, як золотий. І тоді завтра я покажу вам, як потопити римські галери. Працюйте, друзі! Чим краще ви сьогодні відполіруєте мідь, тим легше нам буде завтра воювати.

А ми самі будемо воювати? - запитав маленький кучерявий хлопчик.

Так, - твердо сказав Архімед, - завтра ви все будете на полі бою нарівні з воїнами. Кожен з вас зможе зробити подвиг, і тоді про вас будуть складати легенди і пісні.

Важко описати ентузіазм, який охопив хлопчаків після промови Архімеда, і вони енергійно взялися надраювати свої мідні листи.

Назавтра, в полудень, сонце пекуче палало в небі, а римський флот нерухомо стояв на якорях на зовнішньому рейді. Дерев'яні борту ворожих галер розігрілися на сонці і сочілісь смолою, яку використовували для захисту кораблів від протікання.

На фортечних мурах Сіракуз, там, куди не діставали ворожі стріли, зібралися десятки підлітків. Перед кожним з них стояв дерев'яний щит з відполірованим мідним листом. Опори щита були зроблені так, що лист міді можна було легко повертати і нахиляти.

Ось зараз ми і перевіримо, як добре ви відполірували мідь, - звернувся до них Архімед. - Сподіваюся, все вміють пускати сонячні зайчики?

Архімед підійшов до маленького кучерявому хлопчикові і сказав:

Злови своїм дзеркалом сонце і направ сонячний зайчик в середину борту великий чорної галери, як раз під щоглою.

Хлопчисько кинувся виконувати вказівку, а воїни, стовпилися на стінах, здивовано переглянулися: що ще затіяв хитрун Архімед?

Вчений залишився задоволений результатом - на боці чорної галери з'явилося світлову пляму. Тоді він звернувся до решти підліткам:

Наведіть свої дзеркала в той же місце!

Заскрипіли дерев'яні опори, загриміли мідні листи - зграя сонячних зайчиків збіглася до чорної галері, і її бік став наливатися яскравим світлом. На палуби галер висипали римляни - що відбувається? Вийшов головнокомандувач і теж дивився на блискучі дзеркала на стінах обложеного міста. Боги Олімпу, що ще придумали ці вперті сіракузці?

Архімед інструктував своє воїнство:

Чи не спускайте очей з сонячних зайчиків - нехай вони весь час будуть спрямовані в одне місце.

Не минуло й хвилини, як від сяючого плями на борту чорної галери повалив дим.

Води, води! - закричали римляни. Хтось кинувся черпати забортну воду, але дим швидко змінився полум'ям. Сухе просмолённое дерево прекрасно горіло!

Переведіть дзеркала на сусідню галеру справа! - скомандував Архімед.

Лічені хвилини - і сусідня галера теж зайнялася вогнем. Римський флотоводець вийшов із заціпеніння і наказав зніматися з якоря, щоб відійти подалі від стін проклятого міста з його головним захисником Архімедом.

Знятися з якорів, посадити веслярів на весла, розгорнути величезні кораблі і відвести їх у море на безпечну відстань - справа не швидка. Поки римляни метушливо бігали по палубах, задихаючись від задушливого диму, юні сіракузці переводили дзеркала на нові кораблі. У метушні галери підходили один до одного так близько, що вогонь перекидався з одного судна на інше. Поспішаючи відплисти, деякі кораблі розгорнули вітрила, які, як виявилося, горіли нітрохи не гірше смоляних бортів.

Незабаром бій було закінчено. На рейді догорало безліч римських кораблів, а залишки флоту відступили від стін міста. Серед юного воїнства Архімеда втрат не було.

Слава великому Архімеда! - кричали захоплені жителі Сіракуз і дякували і обіймали своїх дітей. Могутній воїн в блискучих обладунках міцно потиснув руку кучерявому хлопчику. Його маленька долоня була покрита кривавими мозолями і саднами від полірування мідного листа, але він навіть не скривився при рукостисканні.

Молодець! - шанобливо сказав воїн. - Цей день сіракузці запам'ятають надовго.

Минуло два тисячоліття, а цей день залишився в історії, і запам'ятали його не тільки сіракузці. Жителі різних країн знають дивовижну історію про спалення Архімедом римських галер, але він один нічого б не зробив без своїх юних помічників. До речі, зовсім недавно, вже в ХХ столітті нашої ери, вчені провели експерименти, які підтвердили повну працездатність стародавнього «надзброї», винайденого Архімедом для захисту Сіракуз від загарбників. Хоча є історики, які вважають це легендою ...

Ех, шкода, мене там не було! - вигукнула Галатея, уважно слухала разом з братом вечірню казку, яку розповідала їм мати - принцеса Дзінтарі. Та продовжила читати книгу:

Втративши надію захопити місто за допомогою зброї, римський полководець вдався до старого випробуваного способу - підкупу. Він знайшов у місті зрадників, і Сіракузи впали. Римляни увірвалися в місто.

Знайдіть мені Архімеда! - наказав командувач. Але солдати, сп'янілі перемогою, погано розуміли, чого він від них хоче. Вони вривалися в будинки, грабували і вбивали. Один з воїнів вибіг на площу, де працював Архімед, малюючи на піску складну геометричну фігуру. Солдатські черевики затоптали крихкий малюнок.

Не чіпай моїх креслень! - грізно сказав Архімед.

Римлянин не впізнав вченого і в гніві вдарив його мечем. Так загинув ця велика людина.

Популярність Архімеда була настільки велика, що книги його часто переписували, завдяки чому ряд праць зберігся до нашого часу, незважаючи на пожежі і війни двох тисячоліть. Історія дійшли до нас книг Архімеда нерідко була драматичною. Відомо, що в XIII столітті якийсь неосвічений чернець взяв книгу Архімеда, написану на міцному пергаменті, і змив формули великого вченого, щоб отримати чисті сторінки для запису молитов. Пройшли століття, і цей молитовник потрапив в руки інших вчених. Вони за допомогою сильної лупи досліджували його сторінки і розрізнили сліди стёртого дорогоцінного тексту Архімеда. Книга геніального вченого була відновлена \u200b\u200bі надрукована великим тиражем. Тепер вона вже ніколи не зникне.

Архімед був справжнім генієм, зробили безліч відкриттів і винаходів. Він випередив своїх сучасників навіть не на століття - на тисячоліття.

У книзі «Псамміт, або Обчислення піщинок» Архімед переказав сміливу теорію Аристарха Самоський, згідно з якою в центрі світу розташована велика Сонце. Архімед писав: «Аристарх Самоський ... вважає, що нерухомі зірки і Сонце не міняють свого місця в просторі, що Земля рухається по колу навколо Сонця, що знаходиться в його центрі ...» Архімед вважав геліоцентричну теорію Самосского переконливою і використовував її, щоб оцінити розміри сфери нерухомих зірок. Вчений навіть побудував планетарій, або «небесну сферу», де можна було спостерігати рух п'яти планет, схід сонця і місяця, її фази і затемнення.

Правило важеля, яке відкрив Архімед, стало основою всієї механіки. І хоча важіль був відомий до Архімеда, він виклав його повну теорію і успішно застосував її на практиці. В Сиракузах він поодинці спустив на воду новий багатопалубний корабель царя Сиракуз, використовуючи хитромудру систему блоків і важелів. Саме тоді, оцінивши всю міць свого винаходу, Архімед вигукнув: «Дайте мені точку опори, і я переверну світ».

Неоціненні здобутки Архімеда в області математики, якої, за словами Плутарха, він був просто одержимий. Його головні математичні відкриття відносяться до математичного аналізу, де ідеї вченого лягли в основу інтегрального та диференціального числення. Величезне значення для розвитку математики мало обчислене Архімедом відношення довжини кола до діаметру. Архімед дав наближення для числа π (Архимедова числа):

Своїм найвищим досягненням учений вважав роботи в галузі геометрії і, перш за все, розрахунок кулі, вписаного в циліндр.

Що за циліндр і кулю? - запитала Галатея. - Чому він так ними пишався?

Архімед зумів показати, що площа і об'єм сфери відносяться до площі і обсягу описаного циліндра як 2: 3.

Дзінтарі піднялася і зняла з полиці модель земної кулі, який був упаяний всередину прозорого циліндра так, що стикався з ним на полюсах і на екваторі.

Я з дитинства люблю цю геометричну іграшку. Подивіться, площа кулі дорівнює площі чотирьох кіл такого ж радіуса або площі бічної сторони прозорого циліндра. Якщо додати площі підстави і верху циліндра, то вийде, що площа циліндра в півтора рази більше площі кулі всередині нього. Те ж саме співвідношення виконується для обсягів циліндра і кулі.

Архімед був захоплений отриманим результатом. Він умів цінувати красу геометричних фігур і математичних формул - саме тому не катапульта і не горить галера прикрашають його могилу, а зображення кулі, вписаного в циліндр. Таке було бажання великого вченого.

Прізвище Кулібін давно стала в російській мові номінальною - так називають майстрів-самоучок, вічно щось удосконалюють або винаходять. Їх рідко сприймають всерйоз. Двісті з гаком років тому публіка так само сміялася над «прожектами» механіка і винахідника Івана Кулібіна, яким захоплювалися найвидатніші вчені сучасності.

В Ермітажі зберігається портрет винахідника пензля невідомого сучасника. З полотна на нас дивиться сивобородий старець з сумними втомленими очима. Одягнений він в старомодний російський каптан, на шиї - медаль з портретом Катерини II. В руках у нього циркуль, на невеликому столику, заваленому паперами, - телескоп, на якому висить годинник у формі яйця. З цього годинника, піднесених Кулібіни імператриці, і почалася його кар'єра при дворі.

Іван Кулібін народився 10 квітня 1735 року в селі під Нижнім Новгородом. Його батько, заможний купець-старообрядец, торгував борошном. В школу хлопчика не віддали: місцевий дяк учив Івана грамоті, а батько - азам торгової премудрості. Петро Кулібін сподівався, що син піде по його стопах, але юний Іван найбільше любив вигадувати і майструвати різні хитромудрі іграшки. Особливо цікавили його годинник. Самостійно розібратися в складному механізмі не виходило, і тоді Кулібін став купувати книги з механіки, читав їх запоєм. Батько сердився на непутящого сина: «Покарав мене Господь, не буде вже хлоп'яти пуття».
Але юному майстрові вдалося пом'якшити батьківське серце. У ставку кулібіних через застій води гинула риба, а Іван придумав, як вирішити проблему, - і побудував дотепне гідравлічний пристрій. У купецькому ставку з'явилася проточна вода, риба почала розмножуватися, а батько з тих пір став ставитися до занять сина з повагою.
Івану як і раніше хотілося створити власні годинник. Опинившись в Москві, Кулібін познайомився з годинникарем Лобковим, сподобався йому, і той навчив юнака секретам ремесла. Повернувшись до рідного Нижній, Іван відкрив власну годинникову майстерню. Скоро про талановитого годинникаря заговорили по всьому місту: від клієнтів відбою не було, навіть губернатору новоявлений майстер полагодив «хитромудрий снаряд, який показує ділянки діб».
Так би неспішно і текло життя провінційного часових справ майстри, але, як це завжди і буває, раптово втрутився випадок. Серед городян рознеслася чутка, що Нижній Новгород має намір відвідати сама цариця. Кулібін вирішив піднести Катерині воістину царський подарунок - дивовижні годинник. За спогадами майстра, він «почав малювати малюнки, щоб бути годинах яєчної фігурою». Але на виконання задуму були потрібні чималі гроші. Кулібін звернувся за допомогою до нижегородському купцеві Михайлу Костроміну. Той погодився спонсорувати проект, але з умовою: вручати подарунок вони будуть разом.
Робота над годинником йшла цілих три роки, але Іван так і не встиг закінчити її до приїзду імператриці - захопився створенням телескопа і мікроскопа. Тим не менше 20 травня 1767 року Кулібін і Костромін удостоїлися аудієнції Катерини II. Хоча «презент» і не був готовий остаточно, пані залишилася задоволена: кулібінські годинник не просто показували час - в них розігрувалася справжня містерія. Щогодини в «яйці» відчинялися маленькі двері, за якими виднілася печера, під охороною воїнами. Ангел відвалював камінь від гробу, варта падала ниць, були дві мироносиці, куранти грали молитву «Христос воскрес із мертвих». Разом з чудо-годинами Кулібін підніс Катерині зроблені ним мікроскоп і телескоп, а наостанок - власну оду в її честь. Імператриця була зворушена і запросила майстра в Петербург.
Ще через два роки, в 1769-м, в Зимовому палаці Кулібін вручив государині дороблені годинник, а також кілька інших «чудасій». Імператриця щедро нагородила майстра-витівника і призначила його головою механічних майстерень петербурзької Академії наук.

Кулібіна належало «мати головне смотрение над інструментальним, слюсарні, токарні та над тою палатою, де робляться оптичні інструменти, термометри та барометри ... чистити і направляли астрономічні та інші при Академії знаходяться годинник, телескопи, підзорні труби та інші, особливо фізичні інструменти до нього надсилаються ».

Крім того, він повинен був навчати працівників академічних майстерень «у всьому тому, в чому він сам вправний».
За службу Івану Петровичу визначили оклад в 350 рублів на рік. При цьому в «кондиції» - договорі про обов'язки на академічній службі - спеціально обмовлялося його право присвячувати другу половину дня власним винаходам. Так почався петербурзький період життя Кулібіна - найяскравіший і плідний.

"Сходи в небо"
17 років Іван Кулібін керував майстернями Академії наук. До нас дійшов далеко не весь його архів, а й збереглося вражає - одних лише креслень близько двох тисяч! А ще тисячі начерків, описів механізмів, заміток, складних обчислень ... Кулібіна вдалося створити при Академії зразкове виробництво різних машин і інструментів, піднявши рівень російського приладобудування на небачену висоту. «Зроблено Кулібіни» - таке клеймо могло б стояти на його продукції, велика частина якої перевершувала тодішні закордонні аналоги.
Талановитому винахіднику до всього було діло. «Уздрів я в весняне час по Великій Неві суспільству багато тяжке події, - пише Кулібін. - Під час ходи великого льоду ... перевіз на шлюпках буває з великим побоюванням ». Майстер задумав перекинути через Неву однопрогоновий міст без проміжних опор. Академіки запевняли, що такий міст неодмінно впаде, але ясновельможний князь Григорій Потьомкін майстру повірив і дав добро на проведення випробувань. 27 грудня 1776 року дерев'яна модель моста «здавала іспит» академічної комісії. На міст поклали максимальний розрахунковий вантаж - 3500 пудів. Потім збільшили до 3800. Після цього Кулібін сам зійшов на свою споруду і запросив приєднатися не тільки за наругу над скептиків-академіків, але і всіх бажаючих. Міст витримав! «Тепер вам залишається побудувати нам сходи на небо», - сказав Кулібіна захоплений Леонард Ейлер, який вважав майстра генієм. Катерина II наказала видати механіку 2000 рублів і особисто вручила золоту медаль на Андріївській стрічці. Ця нагорода давала право її власнику в будь-який час входити в Зимовий палац нарівні з вищими чинами імперії. А як же міст? Та ніяк: будувати його так і не зібралися. Модель зробили «приємним видовищем публіки, яка щодня у великій кількості стікалася дивуватися оной». Потім перенесли її в сад Таврійського палацу і перекинули через канал.
А невтомний Кулібін зайнявся конструюванням ліхтаря з дзеркальним відбивачем - прототипу сучасного прожектора. Його основою служило увігнуте дзеркало, яке складалося з безлічі скляних фрагментів. «Сліпучий зрак ліхтар» викликав справжній фурор, і не дивно: будучи запаленим в Петербурзі, він був видний аж за 24 версти від столиці в Червоному Селі. Цей винахід використовували на маяках, в освітленні судів і майстерень. Поет Гаврило Державін в одній зі своїх од назвав Кулібіна «Архімедом наших днів».
Так що там ліхтар! Кулібін розробив спосіб руху судів вгору по річці. Його «водоход» йшов «супроти води, допомогою тієї ж води, без будь-якої сторонньої сили». Секрет полягав у спеціальному механізмі: течія річки запускало колеса «водохода», сконструйовані за принципом водяного млина. Можна було і збільшувати швидкість: закидати вгору за течією канат з якорем і вручну підтягувати до нього судно.
А ось і прообраз автомобіля - триколісний повозка- «самокатка» з гальмом, коробкою швидкостей, підшипниками і т. П. Вона приводилася в рух людиною, натискати на педалі: «Слуга ставав на зап'ятках в прироблені туфлі, піднімав і опускав ноги поперемінно без всякого майже зусилля, і одноколці котилася досить швидко », везучи« одного або двох дозвільних людей ».
Дуже займала Кулібіна ідея швидкого зв'язку на далекі відстані. У 1794 році він розробив проект семафорного телеграфу і коду для передач, але проект загубився в бюрократичних лабіринтах.

Телеграф з'явився в Росії лише через сорок років, і не кулібінська (про нього давно забули), а француза П'єра Шато, якому російський уряд заплатило за «секрет» значну суму. Воістину немає пророка в своїй вітчизні!

Заповзятливі французи «запозичили» і інший винахід Кулібіна - унікальний ніжний протез, зразок якого був створений для офіцера Сергія Непейцина, що втратив ногу під час штурму Очакова. Як писав сам Кулібін, Непейцин, надівши протез, легко сідав і вставав, а потім навіть відмовився від тростини. Військові хірурги визнали цей протез найдосконалішим з усіх. Кулібін ніколи не робив секрету зі своїх винаходів, описуючи їх в найдрібніших подробицях, і багато іноземних «умільці» безсоромно цим користувалися.
Кулібін добре велося в усьому. Він сконструював «планетні» кишеньковий годинник: крім годин, хвилин і секунд вони показували дні, тижні, місяці, пори року і навіть фази Місяця (до слова, годин Кулібін створив чимало: від величезних баштових курантів до мініатюрних, вмонтованих в перстень).
Втім, винахідник не тільки витав в складних механічних емпіріях: з не меншим дотепністю вирішував він і побутові проблеми. У палаці імператриці в Царському Селі віконні кватирки були розташовані занадто високо, і Кулібін придумав пристрій, що дозволяло давати раду кватирками за допомогою звичайних мотузочок. У палацових коридорах темно - Кулібін осяває їх сонячним світлом, що відбивається від розставлених особливим чином дзеркал. У будинку князя Наришкіна недбайливий «умілець» розібрав механізм дивовижного автомата, «навченого» грати в шашки, та так і не зміг знову зібрати. Кулібін поспішає на допомогу - і автомат знову як новий. На скляному заводі робітники отримували сильні опіки, переносячи горшки з розплавленим склом, - Кулібін майструє пристосування для їх безпечного пересування. Ситому імператриці важко підніматися по палацової сходах - отримаєте, ваша величність, ліфт: крісло піднімається вгору без ланцюгів і канатів.
Навіть до такої забави, як феєрверки - їх обожнювали при дворі, - Кулібін підійшов ґрунтовно, написавши трактат «Про феєрверки» з розділами «Про білому вогні», «Про зелений вогні», «Про розрив ракет», «Про квіти», « Про сонячних променях »,« Про зірок »і так далі. Він розробив і описав безліч «рецептів» феєрверків, вивчивши вплив різних речовин на колір потішних вогнів, запропонував масу нових технічних прийомів, видів запускаються ракет і комбінацій кольорів.

Замкнуте коло
Катерина II завжди була прихильна до майстру, задовольняючи всі його клопотання. Це зачіпало Катерину Дашкову, директора Академії наук і мистецтв. Самолюбна княгиня початку з приводу і без приводу втручатися в роботу майстерень. Вона навіть розпорядилася приставити до майстра спеціального інспектора-наглядача. В результаті в 1787 році Кулібін залишив посаду керівника академічних майстерень, ставши кимось на кшталт консультанта. Але Дашкова не вгамується - за її наказом в листопаді 1793 року Кулібіна виселили з казенної квартири.
У 1801 році Іван Петрович вирішив зовсім залишити службу при академії і перебратися на проживання в Нижній. Імператор Олександр I забезпечив його пристойною пенсією. Майстер обзавівся будиночком в рідному місті, але тихе життя пенсіонера його не приваблювала: кипуча натура винахідника і раніше не знала спокою.
У 1804 році Кулібін побудував новий, більш досконалий «водоход». Судно пройшло випробування перед урядовою комісією і зарекомендувало себе з кращого боку, але, на жаль, і цього винаходу Кулібіна була уготована коротке життя. «Нагорі» проект відхилили, судно гнило у берега, поки його не продали на дрова. А бурлаки продовжували тягнути важкі баржі по матінці-Волзі: «Ех, дубинушка, ухнем ...»
Десять років по тому невтомний майстер спробував вдихнути життя в іншу свою давню мрію: Кулібін представив Олександру I проект залізного моста через Неву. Вражаюча будівля, що складається з трьох ґратчастих арок, що спочивають на чотирьох опорах, вимагала до мільйона пудів заліза. Конструкція передбачала особливі розвідні частини, завдяки яким міст не перешкоджав судноплавству; не забув старий майстер і про освітлення моста, а також про захист його опор під час льодоходу. Але знову - вже вкотре! - вражаючий за масштабом і сміливості проект Кулібіна залишився лише на папері.
До останніх днів життя старий майстер продовжував працювати над новими проектами. Він захопився рішенням непосильною завдання - створенням вічного двигуна, витративши на це всі свої заощадження. Кулібін помер 30 липня 1818 року, у віці 83 років. Кажуть, для організації похорону дружина майстра змушена була продати єдині в будинку настінні годинники. Прах Кулібіна проводжала натовп народу, труну з тілом свого геніального земляка несли самі імениті ніжегородци.
На жаль, але в Росії від праць Кулібіна мало що залишилося: зникло безліч зроблених ним наукових приладів, годин, моделей. Збереглися лише оспіваний Державіним ліхтар-прожектор, годинник-яйце, подаровані імператриці, гігантський глобус, механізм якого був виправлений Кулібіни, кілька інших витончених штучок і механізмів - і все ...
Новатор в механіці, Кулібін в побуті був, як і інші старообрядці, строгим консерватором. Він ніколи не курив, не грав в карти і не торкався до спиртного. Втім, Іван Петрович не цурався світських розваг: охоче відвідував бали та «аудієнції», писав вірші, любив співати і грати. При пишному Катерининському дворі Кулібін хизувався серед камзолів і розшитих золотом мундирів в «мужицькою» довгополому каптані, високих чоботях і з густою бородою, категорично відмовляючись дотримуватися придворний «дрес-код».

Кулібін був тричі одружений, причому в останній раз пов'язав себе узами Гіменея, будучи 70 років від роду. Третя дружина принесла йому трьох дочок, а всього у Кулібіна було 11 дітей - сім дочок і четверо синів. Майстер дав їм хорошу освіту: старший син дослужився до чину статського радника, середній - став гравером, двоє молодших - гірськими інженерами.

Популярність прийшла до Кулібіна ще за життя, про нього багато говорили і писали, але мало хто зумів розгадати і оцінити всю глибину обдарування майстра. «Через захоплених розповідей ... нерідко виступають істинно трагічні риси людини, занадто поквапився з'явитися на світло», - говорив про Кулібіна письменник Володимир Короленко. Неповоротку, консервативне суспільство виявилося не готовим побачити в цікавих «кунштюків» справжній інженерний геній. Все осяяння майстра в результаті звелися до іграшок для багатих, а простому народу, про який він так турбувався, не дісталося нічого. Звичайна російська історія ...

Історичний сайт Багіра - таємниці історії, загадки світобудови. Загадки великих імперій і стародавніх цивілізацій, долі зниклих скарбів і біографії людей змінили світ, секрети спецслужб. Історія воєн, загадки битв і боїв, розвідувальні операції минулого і сьогодення. Світові традиції, сучасне життя Росії, загадки СРСР, головні напрямки культури та інші пов'язані теми - все те про що мовчить офіційна історія.

Вивчайте таємниці історії - це цікаво ...

зараз читають

Табірну економіку часом називають «становим хребтом» сталінської індустріалізації. Що з цього приводу свідчать документи тих років?

«Як мене в дружини брали, а потім виганяли, так і в вашому монастирі так буде: ніколи не знати йому спокою, аж до кінця віку будуть то кликати його, то гнати!» - цими словами прокляла багато століть назад Іванівський монастир заточений сюди Феодосія Соловйов (в чернецтві Параскева) - відкинута дружина царевича Івана, старшого сина Івана Грозного. І її прокляття збулося. Протягом століть ця обитель в центрі Москви неодноразово вигорала дотла, закривалася і відроджувалася знову. Однак же прославився монастир насамперед своїми загадковими в'язнями, що колись перебували в його стінах.

Після історичної битви при Гавгамелах, коли Олександр Македонський розбив величезну армію перського царя Дарія III, могутня імперія Ахеменідів перестала існувати. На зміну їй прийшли інші держави, керовані сатрапами (намісниками) Олександра. Саме так з'явилося Коммагена - держава, що виникла на уламках імперії Македонського.

Реалізовувати з 1921 року план ГОЕЛРО вивів Радянський Союз в промислово розвинені держави. Символами цього успіху стали відкрила перелік масштабних будівництв Волховская ГЕС і найбільша в Європі Дніпровська ГЕС.

Історія англійського військового корабля «Баунті» не загубилася навіть серед бурхливих подій XVIII століття. Заколот, піднятий на вітрильнику, став джерелом натхнення не тільки для письменників і режисерів, а й для сучасних копірайтерів і маркетологів. Зусиллями останніх морський похід, сповнений драматизму, в суспільній свідомості намертво злився з райськими насолодами. Про них же свого часу мріяли і заколотники корабля. Але, на жаль, дійсність внесла свої сумні корективи в їхні плани ...

«Ми - проти американської системи, а не проти людей Америки, тоді як при цих нападах (11 вересня) загинули звичайні американські люди. За моєю інформацією, кількість жертв набагато вище, ніж заявила влада США ... Хіба не існує в Сполучених Штатах уряд всередині уряду? Це таємне уряд і потрібно запитати про те, хто скоїв ці теракти? » (Усама бен Ладен).

За життя принцеса Діана стала кумиром мільйонів людей, іконою стилю і, як її називали, «королевою людських сердець». Тому після її загибелі ніхто не хотів вірити, що леді Ді, як проста смертна, стала жертвою банального ДТП. І це породило численні версії про її вбивство.

У 30-ті роки минулого століття існувала тільки одна-єдине правильне ставлення до плану електрифікації Росії. Мовляв, ГОЕЛРО за самою своєю суттю була проектом ленінського уряду, розробленим з нуля на грунті кудлатою дикості і розрухи. Але що взяти з суто пропагандистських часів, коли для країни набагато важливіше була відданість народу, а не якась там незручна правда. А правда про всенародну електрифікації дійсно була незручною. Адже вона набагато старше жовтневих ініціатив. Перші кроки до повсюдного насадженню електроенергетики були зроблені ще в «занепадницькі» царські часи.

Філія ГБОУ ВО МО «Університет« Дубна »- ЛПГК

ФІЗИКА

Розгорнутий план - конспект

Тема:

«Техніка, яка стала супутником і помічником людини»

Викладач фізики: Рубцова Ольга Михайлівна

Литкаріно -2016

Урок - конференція

«Техніка, яка стала супутником і помічником людини»

Мета уроку:Ознайомити з творчістю винахідників на конкретних прикладах. Виявити особливості творчого процесу, пов'язаного зі створенням нових механізмів і приладів

Завдання уроку:

освітні: узагальнити матеріал як систему знань.

виховні: виховувати загальну культуру, естетичне сприйняття навколишнього світу; створити умови для реальної самооцінки учнів, реалізації його як особистості.

розвиваючі: розвивати вміння класифікувати, виявляти зв'язки, формулювати висновки; розвивати комунікативні навички при роботі в групах, розвивати пізнавальний інтерес; розвивати вміння пояснювати особливості :, закономірності :, аналізувати :, зіставляти :, порівнювати: і т.д.

Хід уроку:

«Око як владика почуттів, виконує свій обов'язок,

поставляючи перешкоди тим невиразним і

оманливим міркуванням - назву їх науковим, -

які при великому шумі і ляскання Ладош

відбуваються на диспутах. »

Леонардо Да Вінчі

Як необхідність створення військової техніки стимулює творчість винахідників і вчених? У чому подібність і відмінність творчості винахідника і творчості художника? Чи завжди затребуване творчість винахідника?

Мета конференції:Ознайомитися з творчістю винахідників на конкретних прикладах. Зрозуміти особливості творчого процесу, пов'язаного зі створенням нових механізмів і приладів.

план конференції

1. Винаходи Архімеда, пов'язані з військовими діями.

2. Творча діяльність Леонардо да Вінчі.

3. Життя і творчість російських винахідників 18-го століття.

Джерела інформації

Дитяча енцеклопедія.

Страници історії науки і техніки / В.А.Кірілін. - М .: Наука, 1994.

Фізика. Великі відкриття / В.Азерніков. - М .: ОЛМА-Пресс, 2000

повідомлення 1

Військовий замовлення на винахід: від Архімеда до наших днів.

Людство з давніх часів використовувало майстерність ремісників і талант винахідників. Найбільш відомі іобретенія, пов'язані з ім'ям давньогрецького вченого Архімеда.

АРХИМЕД (Лат. Archimedes , Грец. Архімідіс) (близько 287 до н.е., Сіракузи, Сицилія - \u200b\u200b212 до н.е., там же), давньогрецький вчений, математик і механік, основоположник теоретичної механіки та гідростатики. Розробив предвосхитившие інтегральне числення методи знаходження площ, поверхонь і об'ємів різних фігур і тіл. В основоположних працях по статиці і гідростатики (закон Архімеда) дав зразки застосування математики в природознавстві і техніці. Архімеда належить безліч технічних винаходів (архимедів гвинт, визначення складу сплавів зважуванням у воді, системи для підняття великих вантажів, військові метальні машини), які завоювали йому надзвичайну популярність серед сучасників.«Лапа Архімеда», унікальна підйомна машина і прообраз сучасного крана. Зовні вона була схожа на важіль, який виступає за міську стіну і оснащений противагою. Полібій у «Всесвітньої історії» писав, що якщо римський корабель намагався пристати до берега близько Сіракуз, цей «маніпулятор» під керуванням спеціально навченого машиніста захоплював його ніс і перевертав (вага римських трирем перевищував 200 тонн, а у пентер міг досягати і всіх 500) , затоплюючи атакуючих.

Підйомний кран - теж зброя.

повідомлення 2

Леонардо да Вінчі - вчений або художник?

винаходи:йому належать «авторські права» на парашут, вертоліт, акваланг, кулемет, автомобіль і масу інших механізмів, без яких неможливо уявити сучасну цивілізацію. Так, прообразом сучасного танка став розроблений генієм XV століття важкий фургон, кована бронею і озброєний з усіх боків гарматами. Джерелом для вивчення наукових поглядів Леонардо да Вінчі є так звані «кодекси», які об'єднали дослідження вченого в галузі фізики, хімії, медицини, астрономії, анатомії, математики.

Винайдений ним гвинт ліг в основу конструкції вертольота. Дерев'яний двоколісний рухомий механізм послужив прототипом велосипеда. Леонардо да Вінчі відомий як конструктор ткацьких верстатів, друкарських, деревообробних і землерийних машин, приладів для шліфування скла, металургійних печей.Після спостереження за сценами військових битв Леонардо створив портативну сходи, що ідеально підходить для штурму палаців і фортець. У наші дні це пристосування застосовується при рятуванні людей на пожежах.Теоретичний внесок Леонардо в науку міститься в його дослідженнях по «тяжкості, силі, тиску і удару ... дітям руху ...».

повідомлення 3

Російські винахідники 18-го століття. Завдяки зусиллям Петра 1 наука і техніка прийшли в Росію. Виявилося, Російська земля багата талантами, які могли змагатися з європейцями. На жаль, у зв'язку з менш розвиненою промисловістю в Росії винахідницька діяльність була практично незатребувана, і багато винаходів талановитих інженерів, зроблені навіть раніше, ніж в Європі, виявилися забутими.

Видатні техніки і винахідники. ХVIII століття стало часом прориву в науково-технічної думки Росії.

Андрій Костянтинович Наргков побудував перший токарний верстат з супортом (+1729) і скорострільну батарею з 44 мортир (1741р).

Іван Федорович і Михайло Іванович Моторин в 1735 році відлили Цар-дзвін - найбільший в світі.

Михайло Васильович Ломоносов створив в 1745 році першу в світі діючу модель вертольота.

Родіон Глинков побудував в 1760 році гребенечесальні машину, що замінила працю 30 чоловік.

Видатний теплотехнік Іван Іванович Повзунів (1728- 1766) в 1763 році розробив проект універсального парового двигуна безперервної дії, а в 1765 році створив для заводських потреб першу парову машину.

Видатним російським гідротехніком був Козьма Дмитрович Фролов (1726-1800), який створив в 70-х роках на Емеіногорском руднику унікальну установку у вигляді системи водяних коліс, за допомогою яких здійснювалася відкачка води та подача руди з шахти. Це було справжнє диво російської техніки.

Одним з найбільших винахідників і механіків ХVIII століття був Іван Петрович Кулібін (1735-1818). Він удосконалив шліфування скла для оптичних приладів і створив в 1773- 1775 роках унікальний мікроскоп. Розробив проект і створив модель одноарочного моста через Неву з прольотом 298 м. Створив «дзеркальний ліхтар» - прототип прожектора. Винайшов Семафорний телеграф. Був автором створення «водоходов» (судів, здатних рухатися проти течії річки) і самобеглой (саморушній) коляски ». Особливо багато Кулібін зміг зробити для двору: він створив унікальні палацові годинник, розроблений і побудований для імператриці палацовий ліфт. Г. Р. Державін назвав Кулібіна «Архімедом наших днів».

Підбиття підсумків

Діяльність вчених і винахідників такий же творчий процес. Як і діяльність представників мистецтва і літератури. Історія зберегла для нас імена геніїв однаково талановитих в обох сферах. Діяльність вчених і винахідників служила протягом історії як мирним, так і військовим цілям. Найбільш ефективною ця діяльність є тоді. Коли вона затребувана суспільством.

Таблиця - звіт в зошитах студентів

Мета уроку:

№ п / п

ПІБ

виступаючого

Тема повідомлення

Що нового дізналися?

Ти бачиш, на стовпах нічну, як часом

Я світлою смугою

В каретах, у вулицях і в шлюпках на річці

Блищати далеко,

Я весь палац собою висвітлюю,

Як повний місяць.

Виконуючи замовлення на винаходи, І. П. Кулібін діяв як дослідник. Йому доводилося багато разів влаштовувати феєрверки для імператриці і сановників. Результатом був цілий трактат І. П. Кулібіна «Про феєрверки». Докладно і точно він написав свою працю, що містить розділи: «Про білому вогні», «Про зелений вогні», «Про розрив ракет», «Про квіти», «Про сонячних променях», «Про зірок» та інші. І. П. Кулібін проявив при цьому невичерпну фантазію.

Була дана оригінальна рецептура багатьох потішних вогнів, заснована на вивченні впливу різних речовин на колір вогню. Запропоновано було чимало нових технічних прийомів, введені в практику дотепні види ракет і комбінації потішних вогнів.

Збереглося далеко не все з написаного І. П. Кулібіни, а й дійшла до нас дуже різноманітно і багато. Одних креслень залишилося після І. П. Кулібіна близько двох тисяч. Начерки, опису машин, замітки, тексти, обчислення, ретельно виконані креслення, ескізи, квапливо зроблені на клаптиках паперу, записи, зроблені олівцем чорним або кольоровим, креслення на клаптиках щоденника, на куточку грошового рахунку, на гральній карті - тисячі інших записів і графічних матеріалів І. П. Кулібіна показують, як кипіла його творча думка. Це був справжній геній праці, неприборканого, пристрасного, творчого.

Кращі люди того часу високо цінували дарування І. П. Кулібіна. Знаменитий учений Леонард Ейлер вважав його геніальним. Зберігся розповідь про зустріч О. Суворова та І. П. Кулібіна на великому святі у Потьомкіна:

«Як тільки Суворов побачив Кулібіна на іншому кінці зали, він швидко підійшов до нього, зупинився за кілька кроків, відважив низький уклін і сказав:

- Вашої милості!

Потім, підступив до Кулібіна ще на крок, вклонився ще нижче і сказав:

- Вашої честі!

Нарешті, підійшовши зовсім до Кулібіна, вклонився в пояс і додав:

- Вашій премудрості моє шанування!

Потім він узяв Кулібіна за руку, запитав його про здоров'я і, звернувшись до всього вашого зібрання, промовив:

- Помилуй Бог, багато розуму! Він винайде нам килим - літак! »

Однак особисте життя чудового новатора була заповнена безліччю прикрощів. Він був позбавлений радості бачити належне використання своїх праць і був змушений витрачати чималу частину свого таланту на роботу придворного ілюмінатора і декоратора. Особливо гіркі часи настали для І. П. Кулібіна, коли він в 1801 році вийшов у відставку і оселився в рідному Нижньому Новгороді. По суті справи, йому довелося жити у вигнанні, відчуваючи потребу, що наростала все сильніше, аж до смерті 12 липня 1818 року. Для похорону великого діяча його дружині довелося продати настінний годинник і ще позичати гроші.