Исследовательская работа на тему как люди научились считать время

Человек находит время для всего, что он действительно хочет.

Ф.М. Достоевский

.

Как люди научились считать время

Выполнил:

уч.5-В класса

Воротилов Александр

Учитель математики:

Мосунова О.А.

Цель:

• Доказать, что часы появились в древнее время.

• Изучить историю возникновения часов .

• Изучить часы разных народов .

Проблема :

Почему в повседневной жизни мы постоянно пользуемся механическими или электронными часами, а не какими-либо другими

(солнечными или песочными)

Задачи:

• У становить, где и кем были придуманы первые часы .
• Н аучиться изображать и пользоваться теми часами, которыми пользовались наши предки.
• И зучить как жили люди до того, как были изобретены современные часы;
• И зучить способы исчисления времени , которые существовали и существуют у разных народов.

Гипотеза :

Я думаю, что в современном мире, люди не используют древние способы определения времени

Объект :

час ы разных народов

Основные методы исследования:

анализ литературы, сравнение, опрос учащихся, анализ и обобщение полученных в ходе исследования данных.

План

• Обсуждение темы.
• Поиск информации.
• Проведение опроса учащихся.
• Подведение итогов опроса.
• Вывод.

Солнечные часы

Первыми часами были солнечные. Солнечные часы помогали ориентироваться по тени, которую отбрасывало Солнце, перемещаясь в течение дня по небосводу. Они включали в себя шест (гномон), отбрасывающий тень, и циферблат с отметками, по которому двигалась тень.

Сам принцип действия часов подразумевает их полную зависимость от Солнца, так что ночью или в пасмурную погоду этими часами было пользоваться невозможно. У разных народов древности, таких как Египет, Рим, Китай, Греция, Индия существовали свои разновидности солнечных часов, которые различались по конструкции.

• Гномон, вертикальный обелиск со шкалой, нанесенной на земле, был первыми солнечными часами, измерявшими время по длине отбрасываемой тени.

Гномон

• Гномон, вертикальный обелиск со шкалой, нанесенной на земле, был первыми солнечными часами, измерявшими время по длине отбрасываемой тени.

• Разновидности солнечных часов были весьма многообразны. Интересны кольцевые солнечные часы – один из вариантов дорожных солнечных часов, – которые очень часто одновременно служили и в качестве декоративной подвески, описание часов подобного рода в виде перстня с печатью содержится в книге «De compositione annuli astronomici», написанной врачом Боне и изданной в Париже в 1500 г.

• Кольцевые солнечные часы: высотные(слева);экваториальные (справа)

• В древности солнечные часы имели широкое распространение. Но и сегодня солнечные часы можно увидеть в Санкт-Петербурге. В музее Арктики и Антарктики хранятся трое солнечных часов, обнаруженных при раскопках в Сибири. Солнечные часы сохранились на Московском проспекте и на Васильевском острове в Санкт-Петербурге, а также в городе Пушкине у Орловских ворот.

Водяные часы.

• Эта группа простейших часов прошла долгий путь развития, сопровождавшийся возникновением интересных принципов действия и конструктивных элементов. Некоторые из них, например зубчатые передачи, ролики, цепные подвески и гири, нашли применение в последующей эре хронометрии – эре механических часов. Это относится главным образом к водяным часам, которые после солнечных часов занимали второе место по количеству и были самыми важными в этой группе простейших часов

Водяные часы

Водяные часы представляли собой сосуд цилиндрической формы, из которого истекала по каплям вода. Время определялось по количеству истекшей воды. Такие часы были распространены в Египте, Вавилоне, Риме. Однако существовала и другая разновидность водяных часов, которая была распространена в странах Азии — плавающий сосуд наполнялся водой, которая поступала через небольшое отверстие.

• Водяные часы были важной вехой в историческом развитии хронометрических приборов. Выражение «aquam perdo» (теряю воду), которое было крылатым в эпоху Цицерона, подтверждает, какую важную роль играли водяные часы при ораторских выступлениях, судебных заседаниях и в общественной жизни вообще. Исключительно большая заслуга греков в совершенствовании этих часов удивительно контрастирует с пассивным отношением к этим техническим новинкам со стороны римлян, которые ознакомились с первыми водяными часами лишь по сообщениям Плиния, в 172 г. до н.э.

• Самая интересная эра водяных часов связана с Грецией. Легендарной фигурой в области изготовления «клепсидр» стал известный греческий механик Ктезибий Александрийский, живший примерно 150 лет до н.э .

• В часах, приводимых водяным колесом, Ктезибий осуществил идею передачи сил и движения зубчатым наметил Аристотель, но практически использовал механизмом, проект которого еще в Сохранились сообщения о двух приборах – часах Ктезибия IV в. до н.э. теоретически лишь Ктезибий.

Песочные часы.

Дата возникновения первых песочных часов неизвестна. Однако по сохранившимся данным можно полагать, что принцип песочных часов был известен в Азии значительно раньше начала нашего летоисчисления Упоминания песочных часах , имеются уже со времен Архимеда .

Песочные часы

Для точности часов большое значение имело качество песка и равномерность его сыпучести, он изготавливался специально. Использовался мелкий порошок черного мрамора, а также песок из свинцовой и цинковой пыли, предварительно проходивший обработку, и другие виды песка.

• Западноевропейские страны стали иметь дело с песочными часами лишь в конце средневековья. Одним из самых старых упоминаний о таких часах является сообщение от 1339 г., обнаруженное в Париже, содержащее указание по приготовлению тонкого песка из просеянного порошка черного мрамора, прокипяченного в вине и высушенного на солнце.

Песочные часы

• Но были у песочных часов и недостатки. Самым существенным «минусом» песочных часов считалось то, что интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая эти часы , был сравнительно короткий.
• Традиционные песочные часы рассчитывались на работу в течение получаса или часа . Реже встречались песочные часы , рассчитанные на непрерывное измерение времени в течение 3 ч, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы , рассчитанные на 12 ч хода.

Огневые часы.

• Помимо солнечных и водяных часов, с начала XIII в. появились и первые огневые – свечные часы. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилища

• Известны огненные часы — будильник. В этих часах к спирали или палочке в определенных местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали (палочки) падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон.

Обелиски для измерения времени в Европе

• Египтянам эти обелиски служили одновременно и для почитания культа бога Солнца. Эти священные обелиски стояли перед входами в храмы. Первые обелиски предназначавшиеся в Египте для измерения времени, были построены, по всей вероятности, уже в XIV в. до н.э. До сих пор сохранился такой обелиск высотой в 35,5 м на площади св. Петра в Риме.

Механические часы

• Первое упоминание о механических часах содержится в византийской антологии конец 6 в. Одни историки приписывают изобретение механических часов Пацификусу из Вероны (начало 9 в.), другие — монаху Герберту (впоследствии папа Сильвестр II), якобы в 996 сделавшему гиревые башенные часы для г. Магдебурга, которые не были механическими часами в современном понимании. Достоверно известно, что простые по конструкции механические башенные часы были построены в Милане в 1335.

• В 14 в. появились первые механические часы со шпиндельным спуском. Около 1510 нюрнбергский механик П. Хенлейн впервые применил вместо гирь стальную пружину и создал карманные часы со шпиндельным механизмом. Из-за несовершенства пружин и самого шпиндельного механизма, не имеющего собственного периода колебаний, показания этих часов сильно зависели от степени заводки пружины .

• В России в 18 в. над совершенствованием часов, в частности спускового механизма и способов температурной компенсации, работали выдающиеся механики Кулибин, Т. И. Волосков, инженер Л. Сабакин.

• Кулибин создал ряд уникальных часов, в том числе хранящиеся в Эрмитаже часы в форме яйца, с фигурами, автоматически выполняющими во время боя сложные движения; карманные планетарные часы с семью стрелками, показывающими часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, фазы Луны, восход и заход Солнца.

• Наиболее распространены механические часы с механическим (пружинным, гиревым) приводом. Основные узлы современных механических часов — двигатель, система колёс, ход или спусковой механизм, регулятор, стрелочный механизм и механизм заводки часов.

В древнее время

• Можно упомянуть и о таком способе определения времени в древности, как ориентирование по звездам. В Древнем Египте существовали звездные карты, по которым египетские наблюдатели при использовании пассажного инструмента ориентировались в ночном времени.
• Следует отметить, что в древнем Египте также существовало деление дня и ночи на 12 часов, однако часы были неодинаковой длины. Летом дневные часы были длиннее, ночные короче, зимой же наоборот. Месяц по египетскому календарю состоял из 30 дней, год насчитывал 3 сезона по 4 месяца каждый. Для египтян Нил служил основой жизни, и сезоны были тесно связаны с событиями вокруг этой реки: время разлива реки (ахет), время выхода земли из-под воды и начала земледелия (перет) и время низкой воды (шему). Новый год египтяне праздновали в сентябре, с появлением на небе звезды Сириус.
• В Древнем Риме год насчитывал всего 10 месяцев (304 дня). Начало года приходилось на март. В дальнейшем римский календарь подвергся изменениям — Юлием Цезарем был установлен календарный год из двенадцати месяцев, начало которого было определено на 1 января, поскольку в этот день римские консулы вступали в должность и начинался новый хозяйственный цикл. Этот календарь получил название юлианского. Названия месяцев, которые привычны нам с детства — январь, февраль, март и т.д. — пришли к нам из Рима.

Современные часы

В наше время

• В наше время в большинстве стран отсчет времени ведется от Рождества Христова и принят григорианский календарь. Однако существуют и иные варианты отсчета времени. К примеру, в Израиле летосчисление ведется от сотворения мира, которое датируется на 3761 г. до н.э. согласно положениям иудаизма. Год в иудейском календаре бывает 3-х видов — правильный, состоящий из 354 дней, достаточный, насчитывающий 355 дней, и недостаточный, состоящий из 353 дней. В високосный год прибавляется один дополнительный месяц.
• Всем известен китайский календарь, в котором каждый год посвящен определенному животному. Сначала в Китае придерживались именно его, однако со становлением коммунизма в этой стране произошел переход на григорианский календарь. Восточный календарь используется в Китае и сегодня для определения дат праздников, например, Праздника весны, который есть китайский Новый год, и Праздника середины осени. Новый год в Китае — переменный праздник и приходится на «День первого новолуния», которое находится в промежутке между 21 января и 21 февраля.

Опрос учащихся :

• Знаете ли вы часы , которые появились в древние времена?

• Пользуются ли такими часами в наше время?

• Если пользуются, то кто и где?

Подведение итогов опроса

27 33

2.Пользуются ли такими часами в наше время?

2

35 25

4

15

4

Информационные ресурсы

• http :// den-v-shkole.ru / kak-lyudi-uchilis-izmeryat-vremya
• http://www.calculator888.ru/blog/istoriya/kak-lyudi-nauchilis-schitat-vremya.htm
• http://kniguru.info/short-list/kak-lyudi-nauchilis-ponimat-vremya

Содержание

• Титульный лист
• Цель
• Проблема
• Задачи
• Объект и методы исследования
• План
• Теория
• Обработка результатов исследования
• Информационные ресурсы
• Вывод

Выводы

• На сегодняшний день существуют и другие примеры систем отсчета времени, отражающие видение мира и традиции создавших их народов.

• Моя гипотеза о том, что в современном мире, люди не используют древние способы определения времени, частично подтвердилась. Так как солнечные часы иногда используют охотники, рыбака и путешественники. Они определяю время по расположению солнца относительно горизонта. Конечно , это не точное время, зато природное. Песочные часы тоже часто используются в медицине, особенно в физиокабинетах.
• Современные часы более точные и более удобные в отличие от часов древних цивилизаций.
• Я научился изображать часы наших предков и некоторыми из них пользоваться.

• Работать над темой мне понравилось.

Благодарю за внимание

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №41» г.о.Саранск

Измерение  времени

в  древности

Исследовательская  работа

                                                                                 Автор  работы:  Нырков Александр,

                                                                                 учащийся 4А класса.

                                                                                 Научный руководитель:

                                                                                 Черепахина Анна Ивановна,

                                                                                 учитель начальных классов.

Саранск 2010

Содержание:

1. Введение                                                                                                           стр. 3
2. Солнечные  часы                                                                                              стр. 4
3. Песочные  часы                                                                                                стр. 5
4. Огненные, свечные  часы                                                                                стр. 6
5. Водяные  часы                                                                                                  стр. 7
6. Цветы – часы                                                                                                    стр. 8
7. Анализ  полученных  результатов                                                                  стр. 9
8. Список  использованной  литературы, интернет-источники                      стр. 10
9. Приложение 1                                                                                                  стр. 11
10. Приложение 2                                                                                                  стр. 12
11. Приложение 3                                                                                                  стр. 13

Введение.

       От  взрослых  я  узнал, что  в  древности  у  людей  не  было  часов, как  в  наше  время, поэтому  меня  заинтересовало, как  же  они  жили   без  часов?  С помощью  чего  они  определяли, который  сейчас  час?  Как  они  узнавали, например, когда  идти  на  работу?  Поэтому  я  решил  провести  свое  личное  исследование, целью  которого  было  узнать, как  люди  в  древности  определяли  время. В    работе  мне  помогала моя  мама, она  работает  учителем  в  школе, поэтому  ей  самой  стало  интересно  узнать  более  подробно  о  древних  часах.

      Мною  были  сформулированы  следующие  задачи:

1. собрать  нужный  материал  об  измерении  времени  в  древности, изучив  литера-  

турные  источники, материалы  из  сети  Интернет;

1. выяснить, можно  ли  определить  время  без  использования  часов, провести  в  связи  с  этим  самостоятельные  наблюдения;
2. обобщить  полученные  данные.

      В  качестве  гипотезы  моей  работы  я  выдвинул  предположение, что  в  древности все-таки  были  часы, но  только  не  похожие  на  современные. К  тому  же  я  считаю, что  некоторые  природные  явления  помогали  определить, который  сейчас  час  хотя  бы  приблизительно.

      В  процессе  работы  я  использовал  следующие  методы  и  приемы  исследования:

1. изучение  теоретических  источников
2. наблюдение
3. работа  с  фотоматериалами
4. консультации  с  учителем  и  родителями

      Итак, свое  исследование  я  начал  с  изучения  теоретических  источников (мне, прежде  всего,  помогла  в  этом  всемирная  сеть  Интернет)  и  выяснил, что  первыми  приборами, с  помощью  которых  люди  стали  измерять  время, были  солнечные, песочные, огненные, свечные  и  водяные  часы.

Солнечные  часы.

       Солнечные часы были известны давно, более чем за 500 лет до нашего летоисчисления. Они были гениально простыми: воткнутый в землю шест. Вокруг него нарисована шкала времени. Тень от шеста, передвигаясь по ней, показывала, который сейчас час  (приложение 1, рисунок 1).   Позднее такие часы делали из дерева или камня и устанавливали на стенах общественных зданий  (приложение 1, рисунок 2, 3).

        Затем появились переносные солнечные часы, которые изготавливали из ценных пород дерева, слоновой кости или бронзы. 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.

     В некоторых городах до сих пор можно увидеть солнечные часы  

(приложение 1, рисунок 4, 5).

Песочные  часы.

      Песочные часы обычно делались в виде двух воронкообразных стеклянных сосудов, поставленных друг на друга. Верхний сосуд до определенного уровня заполнялся песком, высыпание которого служило мерой времени. После того как из верхнего сосуда весь песок высыпался, часы нужно было перевернуть (приложение 2, рисунок 6).

     Песочные часы широко использовались на кораблях; так называемые «корабельные склянки» служили морякам для установления распорядка их жизни — смены вахт и отдыха.

     Точность песочных часов зависит от равномерности высыпания песка. Чтобы сделать песочные часы более точными, нужно пользоваться по возможности однородным песком, мягким и сухим, не образующим комков у горла сосуда. Для этой цели часовые мастера XIII века смесь из песка и мраморной пыли кипятили с вином и лимонным соком, снимали накипь, затем сушили, повторяя эту операцию девять раз. Несмотря на все эти мероприятия, песочные часы отмеряли время довольно неточно.

       Для отсчета более или менее длительных промежутков времени песочные часы неудобны как вследствие небольшой точности, так и потому, что за этими часами требуется постоянный надзор. В этом отношении значительно удобнее были огненные и водяные часы, имевшие в древности большое распространение.

Огненные, свечные  часы.

           Рудокопы древнего мира, добывая в шахтах серебро и железо, пользовались своеобразным способом измерения времени: в глиняную лампу, которую брал с собой под землю рудокоп, наливалось такое количество масла, что его хватало на 10 часов горения светильника. Когда масло было на исходе, шахтер знал, что рабочий день кончается, и поднимался наверх.

       В Китае употреблялись огненные часы несколько иной конструкции: из специальных сортов дерева, растертого в порошок вместе с благовониями, приготовлялось  тесто, из которого раскатывали палочки, придавая им  разнообразную форму, например форму спирали. Некоторые образцы огненных часов достигали нескольких метров длины; слегка потрескивая и источая аромат, они могли гореть месяцами. Иногда на определенных местах подвешивались  металлические шарики, которые при  сгорании палочки падали в фарфоровую вазу, производя  громкий звон, — получался огненный будильник  (приложение 2, рисунок 7, 8).

      В Европе существовал свой вариант огненных часов. Такими часами особенно любили пользоваться в монастырях. Часы эти состояли из свечей с нанесенными на их поверхность метками. Сгорание каждого отрезка свечи на расстоянии от метки до метки соответствовало совершенно определенному периоду времени

(приложение 2, рисунок 9).

      Но недостатком огненных часов была весьма низкая точность, какой бы ни была их конструкция, и во многом она зависела от факторов окружающей среды — поступления свежего воздуха, наличия ветра и других составляющих.

Водяные  часы.

      Более совершенными являлись водяные часы, которые в отличие от огненных не требовали систематического возобновления. Водяные часы были хорошо известны и использовались в древнем мире: Китае, Египте, Вавилоне, Иудее. В Греции такие часы назывались «клепсидрами», что означало «воровки воды».
     Конструкция первых водяных часов представляла собой сосуд с проделанным  в  нем  отверстием, из  него  вода  вытекала  за точно определенное  время (приложение 2,  рису-нок 10).   В Африке, например, где  всегда  ощущался дефицит воды, человек, пристав-ленный наблюдать за ее распределением, пускал на поле крестьянина воду, и одно-временно заполнял специальный сосуд. Как только вода  из  сосуда  вытекала, он  прекращал  подачу  воды  этому крестьянину; и пускал ее на поля следующего земле-дельца.

       В дальнейшем на сосуды наносили метки, по которым и производился отсчет промежутков времени. Такие часы – клепсидры — использовали в быту и не только (особенно ночью), применялись они и для ограничения выступлений ораторов в судах и общественных собраниях, а также в других случаях.

Цветы – часы.

      Оказывается, определять время можно было не только по часам. Человек мог ориентироваться на биоритмы живых организмов, например растений. Все дело в том, что цветки растений с яркими и крупными лепестками венчиков раскрываются и закрываются строго в определенное время. Эту способность растений люди заметили очень давно. Так, в Древней Греции и Древнем Риме в цветниках специально высаживали растения, цветки которых открывали и закрывали венчики в разное время. По таким биологическим часам люди и определяли время.

      Я решил проверить это и прошлым летом провел ряд наблюдений за растениями, о которых я узнал из литературы.

     Одуванчик – одно из самых распространенных на Земле растений, растет на солнцепёке и в тени, на равнинах и горах, среди другой травы и одиночно (прило-

жение 3,  рисунок 11).  Я заметил, что в сырую погоду он не раскрывается, а в сухую погоду раскрывается ранним утром, около 6 часов, а закрывается к 20-22 часам.

     Ноготки – желто-оранжевые цветы-ромашки. Это растение я встречал на клумбах и газонах. Выяснилось, что цветки раскрываются в 9 часов, закрываются в 15-16 часов (приложение 3, рисунок 12).

     Шиповник, с красивыми и ароматными цветами, всегда повернут к солнцу, открывается рано утром, поэтому я не смог определить время, а вот закрывается около 20 часов (приложение 3, рисунок 13).

      Таким образом, простая наблюдательность могла сослужить человеку хорошую службу. Однако, как выяснилось, цветы показывают время только в ясный солнечный день, в дождливую или пасмурную погоду цветы обычно не раскрываются вовсе или открываются в другое время.  Но я думаю, в этих случаях у людей были иные способы измерения времени, о которых, я надеюсь, еще узнаю.

Анализ  полученных  результатов  работы.

В результате проведенных исследований выяснилось, что:

1.   в древности люди умели определять время, создавая различные виды часов, таких, как солнечные, песочные, огненные, свечные, водяные, однако они не были такими точными, как современные часы;

1.   жизнедеятельность растений подчинена определенным ритмам, поэтому определять  время  можно  по  таким биологическим часам;

1.   простая наблюдательность могла сослужить человеку хорошую службу. Однако, как выяснилось, цветы показывают время только в ясный солнечный день, в дождливую или пасмурную погоду цветы обычно не раскрываются вовсе или открываются в другое время.

          Но я думаю, в этих случаях у людей были иные способы измерения времени, о которых, я надеюсь, еще узнаю.

Список  использованных  источников.

Литература:

1. Я познаю мир: физика.  Многотомная энциклопедия для детей. Издательство АСТ. Год издания: 2007
2. Зубков Б.В., Чумаков С.В. Энциклопедический словарь юного техника.  

Издательство: Педагогика. Год издания: 1987

     3.   Большая Советская энциклопедия.

Интернет – источники:

1. http://timecount.ru

     2. http://provremya.ru

     3. ru.wikipedia.org

Приложение 1.

                                                                                                рисунок  2          

                   рисунок 1

                    рисунок  3                                                                  рисунок  4

                                                                                                                       рисунок  5                

Приложение 2.

                                                                                               Рисунок  7

              рисунок  6

               

             рисунок  8                                                                                             рисунок  10

                                                                    рисунок  9

Приложение 3.

                                                                                     рисунок  11

                                    рисунок 12

                                                                          рисунок 13

Как люди научились считать время, или немного о часах.

Выполнил ученик 8 «Л» класса

Казимиров Ярослав

Цель работы

• Целью моей работы показать, как люди научились измерять время с помощью приборов, которые они изобрели и показать, какие промежутки времени можно измерять с помощью тех или иных песочных часов.

Задачи

• 1. Поиск материала по заданной теме.
• 2. Построение хронологии изобретения приборов для измерении времени.
• 3. Показать теорему с помощью песочных часов.
• 4. Показать, как с помощью математики мы сможем понимать, какие песочные часы нужны для измерения какого либо промежутка времени.
• 5. Показать самые разные календари мира и представление в них одной выбранной даты.

Актуальность

• Моя работа актуальна тем, что помогает лучше узнать историю «времени», дает возможность наглядно показать теорему. Дает возможность лучше ориентироваться в различных системах календарей, считать по ним время.

Что такое время?

А что такое время и какова его природа, одинаково неясно как из того, что нам передано от других, так и из того, что нам пришлось разобрать раньше.

• Отныне пространство само по себе и время само по себе уходят в мир теней, и сохраняет реальность лишь их своеобразный союз.
• Герман Минковский
• Быть может, следует признать тот факт, что время — это одно из понятий, которое определить невозможно, и просто сказать, что это нечто известное нам: это то, что отделяет два последовательных события!
• Ричард Фейнман

Аристотель

Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью.

Исаак Ньютон

Измерение времени

• Наши предки пытались измерять время за многие тысячелетия до того, как появились современные часы. История развития часов — средств для измерения времени — одна из интереснейших страниц борьбы человеческого гения за понимание и овладение силами природы.

Первые «часы»

• Первыми часами было Солнце. Чем выше оно поднималось на небосклоне, тем ближе к полудню, а чем ниже спускалось к горизонту, тем ближе к вечеру, и вначале в каждых сутках люди определяли только четыре «часа»: утро, полдень, вечер и ночь.

Гномон

• Первыми приборами для измерения времени были солнечные часы. Люди давно заметили, что самые длинные тени от предметов, освещенных Солнцем, бывают утром, к полудню они укорачиваются, а к вечеру вновь удлиняются. Заметили они также, что тени в течение дня меняют не только размеры, но и направление. Это явление и было использовано для создания простейших солнечных часов — гномона. Утром тень от гномона обращена к западу, в полдень в нашем северном полушарии — к северу, а вечером — к востоку. По положению тени и определяется истинное солнечное время. Однако тень от гномона в таких часах описывает в течение дня не окружность, а более сложную кривую, которая не остается постоянной не только в разные месяцы года, но меняется ото дня ко дню.

Песочные часы

• В дальнейшем были изобретены песочные часы. Ими можно было пользоваться в любое время суток и независимо от состояния погоды. Их чаще делали в виде двух воронкообразных стеклянных сосудов, поставленных один на другой. Верхний заполнялся песком до определенного уровня. Продолжительность высыпания песка в нижний сосуд и служила мерой времени. Такие часы делали не только из двух, но и из большего числа сосудов. Песочные часы широко использовались на кораблях — так называемые «корабельные склянки», которые служили морякам для установления времени смены вахт и отдыха. Теперь песочные часы широко используются преимущественно в медицинской практике.

Огненные часы

• Более удобными и не требующими постоянного надзора были огненные часы, имевшие широкое распространение.

• Одни из огненных часов, которыми пользовались рудокопы древнего мира, представляли собой глиняный сосуд с таким количеством масла, которого хватало па 10 часов горения светильника. С выгоранием масла в сосуде рудокоп заканчивал свою работу в шахте. Однако точность огненных часов, независимо от их конструкции, была весьма низка и во многом зависела от состояния окружающей среды — доступа свежего воздуха, ветра и других факторов.

Клеопсидра

• Более совершенными являлись водяные часы, которые в отличие от огненных не требовали систематического возобновления. Водяные часы были известны и широко использовались в Древнем Египте, Иудее, Вавилоне, Китае. В Греции их называли «клепсидрами» («воровками воды»).

• Первые водяные часы представляли сосуд с отверстием, из которого вода вытекала за определенный промежуток времени. Так, например, в Африке, где ощущался недостаток воды, человек, ведавший ее распределением («укиль-эль-ма»), пуская воду на поле крестьянина, одновременно заполнял и сосуд. По истечении воды из сосуда прекращалась подача воды на поле крестьянина; ее пускали на поля другого земледельца.

Башенные часы

• Самым сложным и интересным механизмом, созданным в средние века, были механические часы. Есть источники, утверждающие, что такие часы впервые появились в Западной Европе. И все же первые механические часы были изобретены в Китае. В 723 г. буддийский монах и математик И Син сконструировал часовой механизм, названный им «сферической картой поднебесья с высоты птичьего полета», приводимый в движение водой. Вода была источником энергии, но движение регулировали механизмы. В 1450 г. изобретены пружинные часы, а к концу XV в. вошли в употребление переносные часы, но еще слишком крупные, чтобы их можно было назвать карманными или ручными. На Руси башенные часы появились в 1404 г. и в XV—XVI вв. распространились по всей стране.

Атомные часы

• А́томные часы́ (молекулярные, квантовые часы) — прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул. С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты. Точность определения секунды определяет точность определения других основных единиц, таких как, например, вольт или метр, содержащих секунду в своём определении.

Математика в песочных часах

• У нас есть 3- и 5-минутные песочные часы. Какое кол-во времени мы можем ими измерить, а какое – нет? Если мы будем использовать только полное проливание песка в часах, то в данном случае можно измерить любой промежуток времени, больше 7. В доказательство этому есть следующее утверждение:
• Докажем, что ровно km-k-m минут с помощью k-минутных и m-минутных часов при взаимно простых числах k и m отмерить нельзя. В самом деле, пусть мы смогли это сделать, «запуская» k- минутные часы x раз, а m-минутные — у раз. Тогда km-k-m=xk + ym, или k(x+1)=m(k-1-y) .Так как k и m взаимно просты, число k-1-y должно делиться на k( причем k-1-y0 ). Но k-1-y
• А сможем ли попробовать на практике показать, что можно с помощью песочных часов, взаимно простых по кол-ву измерения времени, можно измерить и ровно km-m-k, и меньший промежуток времени?

• Оказывается, что можно! Покажем с помощью тех же 3- и 5-минутных песочных часов.
• Запустим их одновременно. Когда в трехминутных часах перестанет течь песок, перевернем пятиминутные часы, и тогда в них останется ровно 2 минуты. Потом начнем отмерять время, сначала 2 минуты, оставшиеся в часах, а потом сразу их еще раз перевернем. Вот мы и отсчитали 7 минут! Подобным образом мы вычислим и меньшие промежутки времени. Это подтверждает сл. теорему:

• Если k и m– взаимно простые числа, то для любого целого числа n можно подобрать такие целые числа x и y, что xk+ym=n. Какое отношение к песочным часам имеет эта теорема? Самое прямое. Из нее следует, что при наличии k-минутных и m-минутных часов, а потом еще уk минут с помощью m-минутных. Если же одно из них, например у, отрицательно, то запускаем одновременно те и другие часы, из которых высыпался песок, и в тот момент, когда m-минутные часы отсчитывают свои ( –ym) минут (y
• Таким образом, запущенные после остановки k-минутные часы отсчитают xk-(-y)m=xk+ym=n минут.
• Поэтому с помощью любых песочных часов, взаимно простых, можно отмерить любой промежуток времени.

Календарь

• Календа́рь (лат. calendarium — долговая книжка: в Древнем Риме должники платили проценты в день календ, первых чисел месяца) — система счисления больших промежутков времени, основанная на периодичности движения небесных тел: Солнца — в солнечных календарях, Луны — в лунных календарях и одновременно Солнца и Луны в лунно-солнечных календарях. Также календарём называется список дней года с разделением на недели и месяцы и обозначением праздников и периодическое справочное издание с последовательным перечнем дней, недель, месяцев данного года, а также другими сведениями различного характера.
• Для того, чтобы показать, как бы выглядела запись определенной даты в различных системах календарей, я возьму 27.12.2017

Вавилонский (лунный) календарь

• По – видимому, впервые лунный календарь был введен около 4000 лет назад в Древнем Вавилоне. В этом календаре продолжительность месяцев исчислялась от одного новолуния до другого, и считалось, что они содержат попеременно то 29, то 30 дней. Таким образом, средняя продолжительность вавилонского календарного месяца равняется 29,5 дня между тем как более точный лунный месяц составляет 29,5306 дня. Вавилоновский календарный год состоит из 12 месяцев, т.е. 354 дней, в то время как на самом деле год содержит 365,2422 дня.

• Для устранения этого расхождения жрецы Древнего Вавилона, ведавшие календарем, в каждые три года из восьми добавляли по одному месяцу. Эта поправка значительно улучшает совпадение календарных дат с временем наступления новолуния, периодом разлива рек и пр., но все же является недостаточно точной, так как остается неисправленным расхождение более чем на 1/3 суток в год.
• Дата: 27 Тебет 2017г.

Еврейский календарь

• У древних евреев первоначально был лунный календарь. В IV веке до н.э. они перешли на лунно-солнечный календарь, в котором обычный или простой год разделен на 12 месяцев. При этом четные месяцы состоят из 29 дней, а нечетные – из 30, Таким образом, простой год 354 дня. Семь раз в каждые 19 лет вставляется дополнительный тринадцатый месяц, содержащий 30 дней, такой год называется удлиненным. Удлиненными считаются каждый 3,6,8,11,14,17 и 19-й годы.

• Однако 19 солнечных лет содержат 6939 ¾ суток, а 19 лунно – солнечных еврейских календарных лет составляют лишь 6936 суток. Поэтому каждые 19 лет накапливается расхождение календаря с астрономическим годом в 3 ¾ суток. Поэтому в этом календаре в те годы, начало которых приходится на воскресенье, среду и пятницу, вставлено по одному добавочному дню. Легко видеть, что такая поправка оказывается избыточной. Поэтому для дальнейшего уточнения календаря в определенные годы вводится еще одна поправка, сдвигающая начало года на один день назад. Таким образом, еврейский лунно-солнечный календарь имеет несколько сложную систему поправок, но зато довольно хорошо согласуется с солнечным циклом.
• Дата: 9 Тевета 5778г.

Календарь Майя

Астрономы древних майя определили продолжительность солнечного года в 365,2420 дня. Что лишь на 0,0002 дня меньше принятого в настоящего время значения тропического года и соответствует расхождению в 1 сутки за 5000 лет. Таким образом их календарь был в 1200 раз точнее древнеегипетского, в 40 раз точнее юлианского и в 1,5 раза точнее григорианского календаря, которым мы пользуемся в настоящее время.

Отсчет лет при исчислении больших промежутков времени майя производили в двадцатеричной системе, т.е. периодами в 20 лет, например 201 =20; 202 =400; 203 =8000 лет и т.д.

Древние майя одновременно применяли несколько календарей с разной продолжительностью года: длинный, в 365 дней, использовался в быту; короткий, в 360 дней, применялся для культовых целей. Кроме того, для некоторых ритуалов служил календарь с 260 – дневным годом. Пересчеты от одного календаря к другому они умели делать с хорошей точностью. Связь между лунными и солнечными циклами ( т.е. то, что в 19 солнечных годах содержится 235 лунных месяцев) древним майя также была известна.

Дата: 2 эб 2017г.

Выводы

• Измерение времени всегда было важно для человека, он всегда пытается находить свои наиболее точные эквиваленты, но у каждого человека – свои эквиваленты, поэтому способов измерения времени много и будет еще больше в дальнейшем. А математика очень сильно может помочь в этом, ведь это самая точная наука из существующих на данный момент!

Тема исследования

Как измеряли время наши предки.

Актуальность проблемы

С проблемой времени человек сталкивается ежедневно, срывая листок календаря, ежеминутно, глядя на часы, ориентируется во времени. Во времени живет и дети, и школьники, и взрослые люди.
Для измерения времени приняты повторяющиеся явления: смена дня и ночи, смена лунных фаз, смена времен года.
Мы знакомимся с окружающим миром, в котором все события протекают во времени.Нам надо выяснить,когда время протекает быстрее, а когда медленнее.

Цель проекта:

Выяснить, как люди различных возрастов воспринимают:

-день, сутки,год

-их длительность,

-смену дня и ночи,времён года

-когда время проходит быстрее

Задачи проведения проекта:

1.Прочитать математическую и историческую литературу, которая описывает понятие «время».

2.Изучить историю часов разных народов.

3.Познакомиться с современными видами часов.

4.Познакомиться со знаменитыми часами мира.

5.Ответить, одинаково ли люди воспринимают протекание времени?

Гипотеза исследования:

Если вид деятельности человеку интересен, то время протекает быстрее, и наоборот, если вид деятельности человеку неинтересен, то время протекает медленнее.

Этапы исследования

Мы будем работать в четырех направлениях:

— рассмотрим, каким образом первобытные люди научились определять время;

— познакомимся с различными видами часов существующих в мире;

-познакомимся со знаменитыми часами мира;

— проведем опрос учащихся, когда время проходит быстрее.

Объект исследования

понятие «Время»

Методы

Анализ

Синтез

Наблюдение

Опрос

Ход работы

После получения задания мы приступили к изучению математической,исторической, художественной литературы, в которой описывается понятие «время».Также мы познакомились со словарем Ожегова, где дается объяснение понятия «время».

На следующем этапе работы мы познакомились:

-Что такое лунный календарь?

-Как появились часы без стрелок?

-Что греки называли «клепсидрой»?

-Как были изобретены часы?

-Какие виды часов существуют в современное время?

Далее мы провели анкетирование учащихся нашего класса по вопросу:

-Как вы думаете, одинаково ли люди воспринимают протекание времени?

Наши результаты

1.Изучили математическую литературу, которая описывает понятие «время»,выпустили буклет на тему «Путешествие по реке времени»для учащихся параллельного класса.

2.Изучили историю часов разных народов, познакомились со знаменитыми часами.

3.Создали презентацию «Меры времени»

4.Экспериментально доказали, что люди по–разному воспринимают протекание времени.

Выводы

— Ни одна секунда не похожа на другую. Кроме того, эта «единственная» секунда больше уже никогда-никогда — никогда не повторится! Можно сколько угодно раз очутится в «том же самом месте», но оказаться там в «то же самое время» никак невозможно.

-Время течет только в одном направлении-из прошлого в будущее-и никогда в обратную сторону.

Настоящее-это почти неощутимый миг между прошлым и будущим.

У наших предков были самые разнообразные устройства для измерения времени,совсем непохожие на современные часы. Увидев их впервые, ни за что не догадаешься об их предназначении.

В результате эксперимента выяснилось, что уроки по любимым предметам проходят «быстрее», а уроки по нелюбимым предметам «тянутся» очень медленно.

Можно уверенно сказать, что люди правильно воспринимают протекание времени.

Список ресурсов

Печатные издания:

1.Перельман Я.И.Занимательная арифметика.– М.: Триада –Литера, 1994.

2.Фомин С.В.Системы счисления.– М.:Наука,1987.

3.Олехник С.Н.и др.Старинные занимательные задачи М.: Вита –Пресс.1994.

4.Мир чисел. Сост.Смирнов Ю.И.С.- Пб.1995.

5.Халамайзер А.Я.Пифагор.Занимательная математика.М:Высшая школа.1994

6.Подумай и реши.Задачи на смекалку.М.:Галс. 1993.

7.Журнал «Трамвай» №8,1993.

8.Журнал «Начальная школа»№7,2000.

Интернет — ресурсы:

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

интересные задачи по теме время

Учебный проект Время

Как люди научились считать время

Все мы привыкли к обычным фактам — в сутках 24 часа, месяц насчитывает 30 дней, в году их 365. Механические и электронные часы — наша повседневная реальность, и сложно сегодня представить себе, что может быть по-другому. Как жили люди до того, как были изобретены современные часы? Какие способы исчисления времени существуют у других народов? С ответами на эти вопросы мы познакомимся ниже.

В древности существовали различные способы определять время. Солнечные часы помогали ориентироваться по тени, которую отбрасывало Солнце, перемещаясь в течение дня по небосводу. Они включали в себя шест (гномон), отбрасывающий тень, и циферблат с отметками, по которому двигалась тень. Сам принцип действия часов подразумевает их полную зависимость от Солнца, так что ночью или в пасмурную погоду этими часами было пользоваться невозможно. У разных народов древности, таких как Египет, Рим, Китай, Греция, Индия существовали свои разновидности солнечных часов, которые различались по конструкции.

Водяные часы представляли собой сосуд цилиндрической формы, из которого истекала по каплям вода. Время определялось по количеству истекшей воды. Такие часы были распространены в Египте, Вавилоне, Риме. Однако существовала и другая разновидность водяных часов, которая была распространена в странах Азии — плавающий сосуд наполнялся водой, которая поступала через небольшое отверстие.

Песочные часы всем нам знакомы. Они существовали и до нашей эры, в средние века их разработка была усовершенствована. Для точности часов большое значение имело качество песка и равномерность его сыпучести, он изготавливался специально. Использовался мелкий порошок черного мрамора, а также песок из свинцовой и цинковой пыли, предварительно проходивший обработку, и другие виды песка.

Время определяли также и с помощью огня. Огненные часы были в древности очень распространены, особенно в домах. Существовали разные типы таких часов — свечные, фитильные, лампадные. В Китае, где, как считается, огненные часы появились впервые, была распространена разновидность, состоявшая из основы, сделанной из горючего материала (в виде спирали или палочки), и прикрепленных к ней металлических шариков. При сгорании определенного промежутка основы шарики падали, таким образом отбивая время.

В Европе популярностью пользовались свечные часы, которые позволяли определять время по количеству сгоревшего воска. Эта разновидность была особенно распространена в монастырях и церквях.

Можно упомянуть и о таком способе определения времени в древности, как ориентирование по звездам. В Древнем Египте существовали звездные карты, по которым египетские наблюдатели при использовании пассажного инструмента ориентировались в ночном времени.

Следует отметить, что в древнем Египте также существовало деление дня и ночи на 12 часов, однако часы были неодинаковой длины. Летом дневные часы были длиннее, ночные короче, зимой же наоборот. Месяц по египетскому календарю состоял из 30 дней, год насчитывал 3 сезона по 4 месяца каждый. Для египтян Нил служил основой жизни, и сезоны были тесно связаны с событиями вокруг этой реки: время разлива реки (ахет), время выхода земли из-под воды и начала земледелия (перет) и время низкой воды (шему).
Новый год египтяне праздновали в сентябре, с появлением на небе звезды Сириус.

В Древнем Риме год насчитывал всего 10 месяцев (304 дня). Начало года приходилось на март. В дальнейшем римский календарь подвергся изменениям — Юлием Цезарем был установлен календарный год из двенадцати месяцев, начало которого было определено на 1 января, поскольку в этот день римские консулы вступали в должность и начинался новый хозяйственный цикл. Этот календарь получил название юлианского. Названия месяцев, которые привычны нам с детства — январь, февраль, март и т.д. — пришли к нам из Рима.

В наше время в большинстве стран отсчет времени ведется от Рождества Христова и принят григорианский календарь. Однако существуют и иные варианты отсчета времени. К примеру, в Израиле летосчисление ведется от сотворения мира, которое датируется на 3761 г. до н.э. согласно положениям иудаизма. Год в иудейском календаре бывает 3-х видов — правильный, состоящий из 354 дней, достаточный, насчитывающий 355 дней, и недостаточный, состоящий из 353 дней. В високосный год прибавляется один дополнительный месяц.

Всем известен китайский календарь, в котором каждый год посвящен определенному животному. Сначала в Китае придерживались именно его, однако со становлением коммунизма в этой стране произошел переход на григорианский календарь. Восточный календарь используется в Китае и сегодня для определения дат праздников, например, Праздника весны, который есть китайский Новый год, и Праздника середины осени. Новый год в Китае — переменный праздник и приходится на «День первого новолуния», которое находится в промежутке между 21 января и 21 февраля.

На сегодняшний день существуют и другие примеры систем отсчета времени, отражающие видение мира и традиции создавших их народов.