Мои мысли о математике, Леонардо да Вичи и LEGO.
Вложение | Размер |
---|---|
prezentaciya.ppt | 2.96 МБ |
Слайд 1
РОЖДЕННЫЙ ЛЕТАТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ Если вам довелось летать, то впредь вы будете ходить по земле, обратив глаза к небу, ибо там вы были и туда вы будете стремиться всегда. Леонардо да Винчи Дата рождения: 15.04.1452 Пулемет, акваланг, скафандр, прототип подводной лодки, танк, дельтаплан, велосипед, автомобиль, вертолет, парашют... Если попробовать продолжить этот логический ряд, то образованный человек наверняка скажет: Леонардо да Винчи. Вряд ли в истории планеты найдется еще одна личность, которую можно охарактеризовать таким же количеством эпитетов: изобретатель, гениальный художник, модельер, анатом, музыкант, филолог, химик, архитектор, скульптор, инженер, гений, провидец, поэт... Его изобретения опередили время на сотни лет. Его жизнь окутана тайной, а некоторые работы до сих пор вызывают удивление.Слайд 2
Леонардо да Винчи оставил после себя примерно 13000 страниц различных рукописей -заметки, дневники, рисунки, трактаты, каноны, “кодексы”. Леонардо да Винчи был левшой и писал “зеркально” — то есть справа налево, хотя иногда, например, для переписки с официальными лицами, он использовал обычный стиль письма. Вокруг такой странности мастера ходили слухи. Кто-то из исследователей его творчества заявлял, что Леонардо намеренно писал “наоборот”, чтобы его записи не были доступны невеждам.. В его заметках было все — от медицины, истории и биологии до механики, чертежей, тщательных расчетов конструкций, рисунков и стихов. Несвоевременные идеи
Слайд 3
Гениальные изобретения Леонардо да Винчи , Приспособление для подводных диверсий против судов противника. По сути — «продвинутый» штопор, который вкручивался в доски обшивки и разрывал их. Башня для штурма замка. Это, конечно, не Т-34 и не «Абрамс», но выглядит внушительно.
Слайд 4
Всю свою жизнь Леонардо да Винчи был буквально одержим идеей полета. Одной из самых первых (и самых известных) зарисовок на эту тему является схема устройства, которое в наше время принято считать прототипом вертолета. Вскоре Леонардо охладел к винтовым летательным аппаратам и переключил внимание на механизм полета, который успешно работал уже миллионы лет, — крыло птицы. Для начала были сделаны расчеты, которые показали, что длина крыла утки (в ярдах) численно равна квадратному корню ее веса. Исходя из этого, Леонардо установил — для поднятия в воздух летательной машины с человеком (136 кг) необходимы крылья, подобные птичьим и имеющие в длину 12 метров. Крыло, которое по расчетам Леонардо при быстром давлении на рычаг, могло взмахом поднять с земли свою тяжелую подставку. Средневековый вертолет. На таком вполне мог бы летать Иван Грозный. Мне бы в небо
Слайд 5
Первый в мире чертеж воздушного корабля с управляемым хвостовым оперением и обтекаемой формой фюзеляжа. 1486-1490 годы . Попытки воспроизвести крыло, созданное природой, к успеху не приводили — и Леонардо обратился к планирующему полету. Он разработал конструкцию планера, прикреплявшегося к спине человека так, чтобы последний мог балансировать в полете. Основная, самая широкая часть крыльев была неподвижна, однако их окончания могли изгибаться при помощи тросов и изменять направление полета. Пророческим оказался чертеж устройства, которое сам Леонардо описывал так: “Если у вас есть достаточно льняной ткани, сшитой в пирамиду с основанием в 12 ярдов (примерно 7 м 20 см), то вы сможете прыгать с любой высоты без всякого вреда для своего тела”. Мастер сделал эту запись в промежутке между 1483 и 1486 годом. Несколько веков спустя такое устройство получило название “парашют” (от греческого para — “против” и французского “chute” — падение). Интересно, что идею создания парашюта Леонардо да Винчи довел до логического конца лишь русский изобретатель Котельников, создавший в 1911 году первый ранцевый спасательный парашют, крепившийся к спине пилота. Дельтаплан великого Леонардо да Винчи ... В Великобритании обрело жизнь одно из изобретений великого Леонардо… В процессе работы над летательным аппаратом Леонардо сделал очень интересный с точки зрения современной авиации рисунок. На нем изображен летающий корабль — именно корабль, с сиденьями для пассажиров, а также системой рычагов, управляющих крыльями и хвостом. Устройство для прыжков с большой высоты.
Слайд 6
Наверное, это и есть самая большая загадка. Хотя Леонардо да Винчи принято считать одним из гениев эпохи Возрождения, это даже отдаленно не соответствует истине. Он уникален! Ни до, ни после него в истории не существовало подобного человека, который был гениален во всех областях! Некоторые исследователи склонны считать его путешественником во времени, прибывшим в эпоху Возрождения из отдаленного будущего. Другие считают Леонардо посланником развитой внеземной цивилизации, а третьи – жителем параллельного мира, который более развитый, чем наш. В любом случае слишком хорошо знал Леонардо да Винчи мирские дела и будущее, которое ждет человечество, чтобы быть обыкновенным человеком. Я впервые узнал об изобретениях великого Леонардо да Винчи в первом классе, и с тех пор практически в каждой области науки и техники постоянно встречаю результаты изобретений великого мастера. «Рожденный летать» оставил нам рисунки и великолепно просчитанные чертежи, которые актуальны и сегодня! Проходили сотни лет, прежде чем идеи Леонардо да Винчи люди смогли воплотить в жизнь. Его идеи можно реализовать, используя мой самый любимый конструктор - LEGO. Так кем же на самом деле был Леонардо да Винчи? "Я знаю, как строить очень легкие и крепкие мосты, пригодные к транспортировке при нападении и отступлении, защищенные от огня и снарядов," - писал Леонардо да Винчи. Вращающийся мост Леонардо да Винчи - это портативный, легкий мост, который был предназначен для того, чтобы армия могла перейти через реку, а затем быстро буксировать его. Мост состоит из одного пролета и крепится к берегу вертикаль -ным шарниром, что позволяет ему вращаться.
Слайд 7
Леонардо да Винчи в стиле Lego Сегодня LEGO является одной из самых популярных в мире компаний по производству конструкторов и игрушек. LEGO по праву носит титул лидера в создании образовательных и развивающих пространственное мышление игровых наборов. Мне кажется, что для развития творческих способностей и воображения у детей, логического мышления и приобретения навыков построения объемных конструкций по чертежам и инструкциям, конструктор LEGO тоже уникален. Если сначала мы строим строго соблюдая чертежи, то потом, даже не имея представления о таких науках как геометрия, стереометрия и т.д., строим интуитивно, создавая свои собственные модели машин, космических кораблей, военной техники. LEGO постепенно пробуждает в нас интерес к алгебре, геометрии, к черчению - без которых сегодня не возможно стать конструктором, архитектором и просто образованным человеком. И мы можем воссоздать из деталей LEGO сцену, показывающую момент открытия или изобретения, которое имело место быть в истории человечества! Название компании LEGO, было придумано Кирком Кристиансеном на основе датской фразы leg godt ("играй с удовольствием"). Первые пластиковые игрушки LEGO Group начала выпускать в 1947 году, а прототип современных «кубиков» появился на свет в 1949-м. Игрушки, которые сегодня ассоциируются с именем LEGO, появились в 1954-1958 годах и в конце 50-х стали одним из самых популярных детских развлечений в Европе. Кирпичики LEGO, изготовленные из пластмассы в 1963 году, до сих пор держат форму и цвет, спустя 50 лет (!!!), и также тщательно сцепляются с кирпичиками LEGO, изготовленными в наши дни.
Слайд 8
Какие конструкторы созданы для нас? Серии конструкторов — LEGO семья, Lego Vikings (храбрые викинги сражаются со злыми монстрами скандинавской мифологии), DINO 2010 (серия о динозаврах, которые покинули секретную лабораторию), LEGO Alpha Team (команда Альфа, с которой можно почувствовать себя героем невероятно опасного мира секретных операций). В наборах Creator огромное количество кубиков и невероятное количество идей для моделирования (в каждом наборе есть книга идей). City и World City - отличные детские игрушки для веселой игры, воспроизводящие жизнь в большом городе. Увлекательные приключения ожидают нас с героями эпоса о Биониклах (Bionicle). Находясь между Добром и Злом, именно ты сам должен решить, хочешь ли быть героем или злодеем. С помощью серии Technic можно создать супермодели с массой настоящих и мощных функций с системой управления, собрать пневматические насосы, двигатели и поршни - как в настоящей машине. Все вышеуказанные наборы, несомненно, хороши и интересны, но мое сердце прочно и уже на протяжении многих лет принадлежит конструкторам серии Star Wars - это фантастические космические корабли, межгалактические базы, ужасные злодеи и супергерои Джедаи, световые мечи, которые действительно светятся в темноте.
Слайд 9
Тема роботов не оставляет равнодушным ни одного мальчишку и я, естественно, не являюсь исключением. Во многих сериях LEGO присутствуют роботы, которых можно строить по инструкциям, а можно и создавать свои уникальные модели, главное – обладать воображением и фантазией. Немного истории : слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом в 1921 году. До появления промышленных роботов считалось, что роботы должны выглядеть подобно людям. Первый чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо да Винчи, найденные в 1950 -х годах, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн скорее всего основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Науке не известно, пытался ли Леонардо да Винчи построить робота. С начала XVIII века в прессе начали появляться сообщения о машинах с «признаками разума», однако в большинстве случаев выяснялось, что это мошенничество. Внутри механизмов прятались живые люди или дрессированные животные. Сегодня серия "Лего Майндстормс" позволяет строить настоящих действующих роботов. Robotics Invention System 2.0 является базовым набором серии. В него вошли более 700 уникальных элементов - сенсоры, электромоторы, редуктор, а также главный элемент RCX - мозг будущего робота. RCX, автономный микрокомпьютер LEGO, программируемый с помощью домашнего компьютера, использует сенсоры для "общения" с окружающим миром, обрабатывает полученные данные и управляет электромоторами. Строительство робота производится на основе RCX путем присоединения необходимых дополнительных элементов. Действиями робота руководит программа, созданная на домашнем компьютере с помощью RCX-Кода, простого, но мощного языка программирования, которая загружается на RCX через специальный инфракрасный порт.
Слайд 10
Когда я прочитал о том, что первый чертёж человекоподобного робота был сделан еще Леонардо да Винчи в 1495 году и основан он был на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке, у меня возникло непреодолимое желание узнать поподробнее об этом исследовании. «Витрувианский человек — рисунок, сделанный Леонардо Да Винчи примерно в 1490-1492 годах, как иллюстрация для книги, посвященной трудам Витрувия. На нем изображена фигура обнаженного мужчины в двух наложенных одна на другую позициях: с разведенными в стороны руками, описывающими круг и квадрат. Рисунок и текст иногда называют каноническими пропорциями. При исследовании рисунка можно заметить, что комбинация рук и ног в действительности составляет четыре различных позы. Поза с разведенными в стороны руками и не разведенными ногами, вписывается в квадрат («Квадрат Древних»). С другой стороны, поза с раскинутыми в стороны руками и ногами, вписывается в круг. И, хотя при смене поз, кажется, что центр фигуры движется, на самом деле, пуп фигуры, который является настоящим её центром, остается неподвижным. Если человеческую фигуру — самое совершенное творение вселенной — перевяжем поясом и отмерим потом расстояние от пояса до ступней, то эта величина будет относиться к расстоянию от того же пояса до макушки, как весь рост человека относится к длине от пояса до ступней…». Действительно, в природе и человеческом теле много пропорциональных отношений, близких к тому, которое Леонардо да Винчи назвал «золотым сечением». В любом произведении искусства несколько неравных, но близких к золотому сечению частей дают впечатление развития форм, их динамики, пропорционального дополнения друг другу.
Слайд 11
«Золотое сечение» Леонардо да Винчи В сопроводительных записях Леонардо да Винчи указал, что рисунок был создан для изучения пропорций (мужского) человеческого тела, как оно описано в трактатах античного римского архитектора Витрувия (Vitruvius), который написал следующее о человеческом теле: «Природа распорядилась в строении человеческого тела следующими пропорциями: длина четырёх пальцев равна длине ладони, четыре ладони равны стопе, шесть ладоней составляют один локоть, четыре локтя - рост человека. Четыре локтя равны шагу, а двадцать четыре ладони равны росту человека. Если вы расставите ноги так, чтобы расстояние между ними равнялось 1/14 человеческого роста, и поднимите руки таким образом, чтобы средние пальцы оказались на уровне макушки, то центральной точкой тела, равноудаленной от всех конечностей, будет ваш пупок. Пространство между расставленными ногами и полом образует равносторонний треугольник. Длина вытянутых рук будет равна росту. Расстояние от корней волос до кончика подбородка равно одной десятой человеческого роста. Расстояние от верхней части груди до макушки составляет 1/6 роста. Расстояние же от верхней части груди до корней волос - 1/7. Расстояние от сосков до макушки составляет ровно четверть роста. Наибольшая ширина плеч - восьмая часть роста. Расстояние от локтя до кончиков пальцев - 1/5 роста, от локтя до подмышечной ямки - 1/8. Длина всей руки - это 1/10 роста. Начало гениталий находится как раз посредине тела. Стопа - 1/7 часть роста. Расстояние от мыска ноги до коленной чашечки равно четверти роста, а расстояние от коленной чашечки до начала гениталий также равно четверти роста. Расстояние от кончика подбородка до носа и от корней волос до бровей будет одинаково и, подобно длине уха, равно 1/3 лица.» Повторное открытие математических пропорций человеческого тела в XV веке, сделанное Леонардо Да Винчи, стало одним из великих достижений, предшествующих итальянскому ренессансу. Рисунок сам по себе часто используется как неявный символ внутренней симметрии человеческого тела.
Слайд 12
Чтобы прояснить для себя понятие «золотого сечения» я решил обратиться к свободной энциклопедии – Википедии. Золотое сечение (золотая пропорция, деление в крайнем и среднем отношении) — деление непрерывной величины на две части в таком отношении, при котором меньшая часть так относится к большей, как большая ко всей величине. Отношение большей части к меньшей в этой пропорции выражается квадратичной иррациональностью и, наоборот, отношение меньшей части к большей Число называется также золотым числом. Лука Пачоли, современник и друг Леонардо да Винчи, называл это отношение «божественной пропорцией». А когда я дошел до описания математических свойств иррационального алгебраического числа через тригонометрические функции, через бесконечные цепочки квадратных корней и последовательных чисел Фибоначчи - понял, что мой уровень математических знаний на сегодняшний день даже не позволяет понять названия вышеперечисленных терминов и тем более - формулы. Есть куда стремиться! Это дело будущего. Под «правилом золотого сечения» в архитектуре и искусстве обычно понимаются асимметричные композиции, не обязательно содержащие золотое сечение математически. Некоторые из таких утверждений: Пропорции пирамиды Хеопса, храмов, барельефов, предметов быта и украшений из гробницы Тутанхамона свидетельствуют, что египетские мастера пользовались соотношениями золотого сечения при их создании. Согласно Ле Корбюзье, в рельефе из храма фараона Сети 1 в Абидосе и в рельефе, изображающем фараона Рамзеса, пропорции фигур соответствуют золотому сечению. В фасаде древнегреческого храма Парфенона, также присутствуют золотые пропорции. В циркуле из древнеримского города Помпеи (музей в Неаполе) также заложены пропорции золотого деления, и т. д. Золотое сечение в математике и в искусстве Отрезав квадрат от прямоугольника, построенного по прин -ципу золотого сечения, мы получаем новый, уменьшенный прямоугольник с тем же отношением сторон Построение золотого сечения Отношение диагонали правильного пятиугольника к стороне равно золотому сечению.
Слайд 13
Интересные факты Переходя от темы высшей математики к более понятной на сегодняшний день для меня и любимой теме LEGO, хотел бы поделиться некоторыми интересными цифрами и фактами. Построенная из LEGO 545-метровая железная дорога с тремя локомотивами занесена в Книгу Рекордов Гиннесса. В городе Кирка Кристиансена Беллунде, Дания, площадь офисов и фабрик LEGO составляет 210 тысяч кв.м. Численность ЛЕГО персонала насчитывает около 8000 человек в 37-ми компаниях, из которых половина работают в Дании, а остальные в Швейцарии, США, Бразилии, Южной Корее. Два восьмиконтактных кубика можно объединить 24 различными способами, три кубика — 1060 способами и т.д. В настоящее время выпускается более 600 наборов конструкторов, содержащих более 2000 уникальных элементов. Конструкторы LEGO продаются в 130 странах мира, и в них играют более 300 млн. детей. Ежегодное производство кирпичиков LEGO достигает 20 миллиардов кирпичиков в год, т.е. каждую секунду производится около 600 кирпичиков ЛЕГО!
Слайд 14
Страна LEGOLAND В далеком 2003 году, сидя рядом с симпатичным « Lego - человеком» ( Legoland , Германия), я и представить себе не мог, что мое увлечение LEGO будет всерьез и надолго.
Аэродинамика и воздушный шарик
Композитор Алексей Рыбников
Снежная сказка
Снеговик
На горке