Муниципальное казённое общеобразовательное учреждениеСредняя общеобразовательная школа с.Таежное

Хабаровского муниципального районаХабаровского края

Научно-практическая конференция«Шаг в будущее-2013»

ЧАСЫ И ВРЕМЯ

Работу выполнила: ученица 8 «Б» класса МКОУ СОШ с. Таежное

Королева Кристина

Научный руководитель: учитель математики

МКОУ СОШ с. Таежное Пахомова Елена Анатольевна

Таёжное 2013

Содержание:

Введение............................................................................................................3

Глава 1 Отмеряющие время............................................................................6

1.1 Солнечные

часы...............................................................................................................6

1.2 Водяные часы...................................................................................6

1.3 Песочные часы...................................................................................7

Глава 2 Механические часы............................................................................9

1.1 История возникновения механических

часов……………………………………………………………………….9

1.2 Конструкция часов...............................................................................11

1.3 Хронология развития часов……………………………………..…....12

Глава 3 Эксперимент «Один день без часов».................................................14

Заключение…....................................................................................................15

Список литературы.........................................................................................16

Приложения………………………………………………………………...…17

2

ВВЕДЕНИЕ

Проснувшись утром, мы сразу же задаем себе вопрос: «Который

час?» - и смотрим на часы, чтобы решить, то ли еще поспать, то ли вставать.

И в течении всего дня постоянно помним о времени. Взглянув на часы, мы

понимаем, что пора, скажем, уходить или обедать, встречаться с другом или

включать любимую телепередачу. В самом деле, буквально вся наша жизнь

организована по часам, и трудно вообразить, как можно было прожить день,

не следя за временем. Оно помогает составить распорядок дня. По часам мы

определяем, чем должны заняться или какое событие скоро наступит. Время

похоже на нескончаемый поток, который несет нас по течению от прошлого

в настоящее и к будущему.

До изобретения всевозможных часов люди не прилагали особых

усилий, чтобы следить за временем. Врожденное чувство жизненного ритма

помогало им жить в соответствии с тем, что происходило в природе вокруг

них: например, с восходом и заходом солнца, со сменой времен года. И

сейчас у всех людей есть такие «внутренние» часы! Ученые выяснили, что

наша привычка к пробуждению и ко сну в определенное время вытекает из

некоего природного биологического ритма, связанного со сменой светлого и

темного времени суток. Эксперименты показали, что биологические часы

человека отсчитывают циклы в 25 часов.

Исследование посвящено проблеме использования часов и

времени в жизни человека.

  Данной проблеме посвящено большое количество литературы,

например: это и энциклопедические издания (энциклопедия «Я знаю все»

Беннет П. Время./ Пер. с англ. Т. Сафроновой), из которой я почерпнула

основные сведения из истории создания и познакомилась с их конструкцией.

3

Интересный материал, по устройству и принципам работы разных видов

часов я нашла в пособии для учащихся «Законы механики в технике»

Билимович Б.Ф. И, конечно, довольно обширные сведения по данной

проблеме можно найти в интернет-источниках, которыми я также

воспользовалась в своей работе.

Актуальность исследования: большая зависимость современных людей

от контроля временем. Современный ускоренный темп жизни диктует нам

совершенно иные правила организации своего труда и отдыха. Ценна порой

бывает каждая минута, а секунды способны решать вопросы жизни и смерти.

Именно поэтому строгий и максимально точный отсчёт времени просто

необходим. Человек, безрассудно относящийся к вопросам контроля за

временем рискует стать невостребованным на рынке труда и неудачником

даже в личной жизни. Традиционно, общество осуждает людей

непунктуальных, считается, что они могут подвести в самый важный и

ответственный момент.

Объект исследования: время и способы его измерения.

Предметом исследования: различные виды часовых механизмов их

появление и эволюция.

Цель данной работы: проследить историю возникновения и развития

часов и выяснить, можно ли в современном мире прожить без них.

Для достижения цели были намечены следующие задачи:

- изучить историю возникновения часов;

- познакомиться с особенностями различных их видов;

- выяснить, как изменится жизнь человека без часов.

Гипотеза исследования – мы предполагаем, что в современном

интенсивно развивающемся обществе человек не может полноценно жить и

эффективно распределять своё время труда и отдыха без отслеживания его с

помощью часов, что и предстоит доказать в ходе эксперимента.

4

Методика работы: изучение и анализ справочной и научной

литературы по теме; проведение эксперимента и выводы по нему.

Работа по теме состояла из нескольких этапов:

1 этап — поисково-теоретический (изучение литературы);

2 этап — опытно-экспериментальный (социальный эксперимент);

3 этап - заключительно-обобщающий (систематизация материала

исследования, обобщение результатов, формулирование выводов

рекомендации прикладного характера).

5

1. Отмеряющие время.

1.1 Солнечные часы

Самые первые часы на земле - солнечные.

Они были гениально простыми: воткнутый в землю шест. Вокруг него

нарисована шкала времени. Тень от шеста, передвигаясь по ней, показывала,

который сейчас час. Позднее такие часы делали из дерева или камня и

устанавливали на стенах общественных зданий (Приложение 1,2).

Затем появились переносные солнечные часы, которые изготавливали из

ценных пород дерева, слоновой кости или бронзы. [1]

Были даже часы, которые условно можно назвать карманными; их нашли

при раскопках древнего города. Эти солнечные часики, сделанные из

посеребренной меди, имели форму окорока, на котором прочерчены линии.

Шпилем - стрелкой часов - служил свиной хвостик. Часы были небольшие.

Их вполне можно было бы поместить в кармане. Но карманов жители

древнего города еще не придумали. Вот и носили такие часы на шнурке,

цепочке или прикрепляли к тросточкам из дорогого дерева.

Солнечные часы имели один существенный недостаток: они могли «ходить»

только на улице, да и то на освещенной солнцем стороне. Это, конечно, было

крайне неудобно. Видимо, поэтому изобрели водяные часы.

Из этой главы, я узнала, что самыми первыми в мире часами, стали

солнечные. Со временем они менялись, также меняли своё местоположение,

но утратили свою пользу, так как были неудобны в использовании.

1.2 Водяные часы

По капелькам вода перетекала из одного сосуда в другой, и по тому,

сколько воды вытекало, определяли, сколько прошло времени (Приложение

6

3). Водяные часы - `клепсидры` - были известны уже египтянам и некоторым

культурным народам Дальнего Востока. Их наименование происходит от

сочетания двух греческих слов klepto – брать и udor - вода. В Китае,

например, ими пользовались 4,5 тысячи лет назад. Кстати, первый

будильник на земле тоже был водяным - и будильником, и школьным

звонком одновременно. Его изобретателем считают древнегреческого

философа Платона, жившего за 400 лет до нашей эры. Этот прибор,

придуманный Платоном для созыва своих учеников на занятия, состоял из

двух сосудов. В верхний сосуд наливалась вода, откуда она понемногу

вытекала в нижний, вытесняя, оттуда воздух. Воздух по трубке устремлялся

к флейте, и она начинала звучать. Причем будильник регулировался в

зависимости от времени года. Клепсидры были очень распространены в

древнем мире.[4]

Кроме водяных часов были известны еще часы песочные и огневые (чаще

всего будильники). На Востоке последние представляли собой палочки или

шнуры, сделанные из медленно горящего состава.

1.3 Песочные часы

Первые песочные часы появились более тысячи лет назад. При

помощи этих часов можно было измерять лишь небольшие промежутки

времени, обычно не более получаса. Особенно большое значение имели

песочные часы на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным

светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам

(Приложение 4). А в конце XVI века было сделано новое открытие.

Молодой ученый Галилео Галилей, наблюдая за движением самых разных

лампад в Пизанском соборе во время богослужения, установил, что ни вес,

ни форма лампад, а лишь длина цепей, на которых они подвешены,

7

определяет периоды их колебаний от ветра, врывающегося в окна. Ему и

принадлежит идея создания часов с маятником.

По одной из версий, песочные часы были изобретены в Европе в VIII веке

монахом по имени Лиутпранд. Он был подданным в Шартрском соборе.

Дальнейшая история развития этих часов не известна, т.к. последующее

упоминание о них появляется лишь в 14 веке, именно здесь появляется

первое убедительное доказательство существования таких часов.

Изображение этих часов было найдено на фреске Амброджо Лоренцетти

“Аллегория доброго правления”, написанная в 1338 году. [1]

В двух главах я ознакомилась с другими видами часов, многое узнала об их

работе, также поняла, что все они со временем теряли свою актуальность и

переставали приносить пользу, именно поэтому появлялись всё новые виды

часов.

2. Механические часы2.1 История возникновения механических часов

Часы являются самым распространенным инструментом измерения

времени. Как правило, под часами подразумеваются наручные часы,

8

носящееся на запястье, или же карманные часы, часто одевающиеся на

цепочку. Конечно же, наручные часы наиболее популярны сегодня.

Часы активно развивались в 17 веке, хотя были изобретены еще в 15

веке. Первые часы были исключительно механические и основывались на

пружинном механизме. В процессе развития технологий появлялись все

новые механизмы способные участвовать в измерении времени. Так,

например, помимо пружины в качестве колебательной системы

использовались вибрация кварца или же различные электромагнитные

системы. Первые же цифровые электронные часы появились в 1970 году.

Наручные часы стали популярны только в 1920х годах. До этого

наиболее распространены были карманные часы, которые носили просто в

кармане, или же на цепочке или даже на брелоке. В самом начале XX века

наручные часы не были популярны, их в основном носила женская половина

общества и их использовали в качестве украшения-браслета, такие часы,

особенно у мужского населения, не были в почете в отличие от карманных

часов. Поговаривали - лучше я надену юбку, чем одену наручные часы. Все

изменилось во время первой мировой. Карманные часы показали себя не

эффективными и не удобными в изменившихся условиях. Считается, что еще

Жерар Перего в 1880ых приказал снабдить наручные часами, которые

использовались для синхронизирования начала атаки военных кораблей и

артиллерии, Германский имперский флот. [3, с85]

Самыми дешевыми считались электромеханические часы основанные на

колебаниях кварца. Дорогие, коллекционные часы, сделанные настоящим

мастером и являющиеся скорее предметом эстетически, как правило,

исключительно механические и основанные на пружинном механизме. И это

при том, что чаще всего кварцевые часы дают большую точность в отличие

от чисто механических часов.

9

В дополнении к индикатору времени, современные часы отображают дату

- день, месяц, год, а электронные часы еще имеют множество других

функций, вроде калькулятора, таймера, хронографа и будильника. Есть и

более развитые часы - с применением GPS или же измеряющих пульс.

Знаменитый голландский ученый Христиан Гюйгенс в 1656г. создал

довольно совершенные механические часы с маятником.

В этих часах гиря поворачивала колесо, и его вращение передавалось

верхнему - храповидному колесу. Маятник проходил между зубьями вилки, и

при каждом качании вилка заставляла поворачивать то вправо, то влево

стержень с двумя пластинками. Эти пластинки были расположены так, что

поочередно упирались то в один, то в другой зубец храповидного колеса

(Приложение 5).

Теперь в механических часах маятник и груз, какие были в

громоздких напольных часах, заменили тоненькие витки пружин.

Пружины приводят механизм в действие и регулируют скорость

вращения шестеренок, двигающих стрелки. Современные пружинные

часы – одно из самых точных механических устройств, когда - либо

созданных человеком.

2.2 Конструкция часов

10

Первые механические часы имели лишь одну часовую стрелку и

грубый немецкий или итальянский (древнечешский) циферблат, т.е. с 12-

часовой или 24-часовой шкалой.

У однострелочных часов на циферблате преобладали гравированные

римские цифры. У напольных часов с квадратным латунным

циферблатом мы часто встречаемся со шкалой, выгравированной в самом

латунном кольце, прикрепленном к некруглой циферблатной плите.

Видимые части циферблатной плиты вокруг кольца украшались

гравированными орнаментами или же литыми латунными рельефными

аппликациями, расположенными, прежде всего в углах циферблата.[5]

С маятниковыми часами пришла в хронометрию повышенная

точность измерения времени, а с этим появилась и минутная стрелка на

циферблате. Для этой стрелки изготовляли и специальную минутную

шкалу, расположенную на внешней окружности прежней часовой шкалы.

Для обозначения пятиминутных интервалов на этой шкале сначала

служили лишь арабские цифры, которые у небольших циферблатов были

по соображениям экономии пространства непосредственно частями

шкалы, а у больших часов их выгравировывали или рисовали над часовой

шкалой.

Интересны изменения формы стрелок. У однострелочных часов

стрелки надевались на четырехгранный часовой вал, а для облегчения

проворачивания их рукой они имели на противоположном

удлиненном конце носик или опору для пальца. [6]

Во второй половине XVIII в., когда у часов стали встречаться все

чаще неразборные серебряные или посеребренные циферблаты,

часовщики стали делать часовые и минутные стрелки одинаковой формы,

но различающиеся по величине. Многие изобретатели старались

усовершенствовать часы, и в конце XIX века они стали вещью обыденной

11

и необходимой. Очередная революция в способах измерения времени

произошла в конце 60 годов – с изобретением кварцевых часов.

Кварц обычный минерал, довольно распространенный. Если через

него пропустить от батарейки ток небольшого напряжения, кварц

начинает вибрировать со строго определенной частотой. Микросхемы,

подобные компьютерным, подсчитывают количество колебаний и

показывают время на циферблате. Такие часы могут иметь

цифровой дисплей, который в отличие от механических показывает

время одними цифрами, без стрелок. Их циферблат сделан из

жидких кристаллов. Атомные часы отличаются невероятной

точностью, они идут с погрешностью лишь в одну секунду, за два

или три миллиона лет! Атомные часы основаны на высвобождении

энергии в результате процессов происходящих в атоме

2.3 Хронология развития часов

1500–1600 - огромные механизмы или настольные, настенные

1600–1657 - первые карманные часы

1657–1765 - развиваются часы на пружинном механизме

1765–1800 - возрастает точность, изобретен температурный

компенсатор, появляются первые хронометры

1800–1850 - рычажный механизм

1850–1900 - массовое распространение часов

1900–1920 - новые материалы

1920–1950 - наручные часы в моде

1950–1969 - большую популярность получают электрические часы

1969 - кварцевые электромеханические

1990 - радиокоррекция

12

Движение электрическим зарядом (Приложение 6).

В отличие от механических, в электрических часах обычно либо вообще

отсутствуют движущиеся части, либо они связаны, лишь с перемещением

стрелок на циферблате. Наиболее распространены часы, основанные на

эффекте колебания кварца, когда под действием электрического заряда, этот

кристалл в зависимости от формы изгибается и колеблется с определенной

фиксированной частотой. [6]

13

3. Эксперимент «Один день без часов»

Началом моего эксперимента послужило изъятие часов отовсюду. Я

изменила время на электронных часах телефона, затем убрала наручные часы

на полку, также убрала все будильники и совсем перестала оглядываться на

настенные часы. Утро началось неважно. Я не знала, во сколько проснулась

и во сколько села завтракать, что было крайне неудобно. Так гадая, утро

сейчас или день, я села за уроки. Так как день был выходной, я никуда не

опаздывала, но, сколько времени у меня занимали уроки, я, конечно же, не

могла установить. Включив телевизор, я была шокирована, потому что

увидела конец своей часто просматриваемой передачи, ведь я знала, во

сколько она начиналась и во сколько заканчивалась. Определив примерно

время, я немного смогла организовать себя и спокойно продолжила свои

дела.

В тот выходной день был праздник - Масленица. На улице были

устроены гулянья, игры и конкурсы, естественно в определённое время. Я не

знала, сколько времени и не могла посмотреть на часы, чтобы не нарушать

эксперимента и в итоге опоздала на праздник, так и не посмотрев его.

К сожалению, я нарушила свой эксперимент и, не сдержавшись,

посмотрела на время. В тот момент мне многое нужно было сделать и

вдобавок успеть посмотреть фильм, я знала, во сколько он начинается. Также

мне нужно было знать, сколько времени, для того чтобы не нарушать время

сна. И поужинать я не смогла, не зная времени. Так провалив свой

эксперимент, я поняла, что человек в современном мире не может прожить

без часов. Время нас организует, мы не можем жить, нарушая свои режимы,

к которым мы давно уже привыкли. Не зная времени в будний день, я бы и

вовсе везде опаздывала, что мешало бы моей учёбе. Мы не задумываемся о

том, как важно для нас время и привыкли к тому, что делаем всё по часам, не

зная о них ничего.

14

Заключение

Часы умеют отсчитывать мгновения, которые мы не всегда ценим.

Человек придумал часы потому, что у него всегда много дел, которые

нужно успеть сделать. Хотелось бы закончить данное исследование словами

Сальвадора Дали: «Человек, который осмеливается потратить впустую час

времени, еще не осознал цену жизни».

В процессе своей работы над данной проблемой я пришла к выводу,

что жизнь современного человкека просто немыслима без часов, данный

факт был подтверждён также и экспериментально. По различным

источникам я изучила историю появления часов и их постепенную эволюцию

от элементарных, природных видов к более совершенным механизмам,

максимально точно измеряющим время.

Время словно быстрая река, его невозможно остановить. Взяв песок в

кулак, невозможно его удержать, то же самое происходит и со временем,

поэтому так важно его ценить, ценить не только его, но и свою жизнь. Дело в

том, что с возрастом время начинает идти быстрее. Для маленьких детей день

тянется очень долго, а вот для взрослых людей день пролетает незаметно.

Как бы человек не пытался замедлить или остановить время, это не

получается, так это просто невозможно. Иногда только время является

единственным лекарством, которое может вылечить. Данная работа помогает

понять, что время это не просто моменты, которые мы переживаем - это

целая жизнь, каждую секунду которой, мы обязаны ценить.

Я предполагаю, что моё исследование поможет изучению математики

ребятам в старших классах, а также заставит задуматься над тем, как

распределять и ценить своё время.

15

Список источников и литературы

1. Энциклопедия «Я знаю все» Беннет П. Время./ Пер. с англ. Т. Сафроновой. – М.: ООО “Издательство Астрель”, 2002-32 с.

2. Детский журнал об искусстве «Эскиз»Издательский дом «Веселые картинки», 2005-18с.

3. Пособие для учащихся «Законы механики в технике» Билимович Б.Ф. –М., «Просвещение», 1975.

4. Детская энциклопедия «Larousse»/ Пер. на рус.яз. издательский центр «Терра» – Песснек ФРГ, 1994 г.

5. http://izobreti.ru/index/0-22

6. http://www.clockhistory.ru/watch/history

16

Приложение 1

Солнечные часы

17

Приложение 2

Солнечные часы

18

Приложение 3

Водяные часы

19

Приложение 4

Песочные часы

20

Приложение 5

Механизм часов

21