«Великие изобретения в области математики, изменившие мир» Архимед – Великий изобретатель!

Федеральный дистанционный конкурс-олимпиада «Звёздный час»

Естественнонаучное направление

Предметная область – математика

Регистрационный номер участника – 36

Возрастная группа – 10-12 классы

(слайд 1) «Великие изобретения в области математики,

изменившие мир»

Архимед – Великий изобретатель!

   (слайд 2) Наблюдая за работой строителей, которые с помощью толстых палок двигали каменные блоки, Архимед понял, что чем длиннее рычаг, тем больше сила его воздействия. Он сказал сиракузскому царю Гиерону: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Гиерон не поверил. И тогда Архимед с помощью сложной системы механизмов усилием одной руки вытащил на берег корабль, который обычно из воды вытаскивали сотни человек. Он остался в истории как один из самых знаменитых греческих механиков, изобретателей и математиков, поражавший современников своими удивительными машинами.

(слайд 3) Архимед родился в греческом городе Сиракузы на острове Сицилия. Его отец Фидий был астрономом при дворце царя Гиерона, поэтому Архимед получил неплохое домашнее образование. Затем он учился в Александрии, посещал знаменитый Мусейон, где слушал лекции именитых философов, математиков, литераторов, пользовался Александрийской библиотекой, где познакомился с трудами Евклида.

(слайд 4) Архимеду принадлежит открытие, которое он сделал, высчитывая площадь круга. Он нашел число ПИ, умножив на которое квадрат радиуса, можно узнать площадь круга.  Он также высчитал, что объем шара, вписанного в цилиндр, относится к объему последнего как 2 к 3. Ученый так гордился этим законом, что попросил после его смерти на могильном памятнике изобразить шар, вписанный в цилиндр.

(слайд 5) Однажды Гиерон попросил Архимеда проверить количество золота в короне, которую для него изготовил ювелир. Ему донесли, что мастер якобы украл часть золота и заменил его серебром. Но как это проверить? Корона весила ровно столько, сколько кусок золота, который выдали на ее изготовление.

(слайд 6) Архимед думал несколько дней. В размышлении он отправился в баню и, опускаясь в огромную деревянную бадью, наполненную водой до краев, заметил, что его тело вытолкнуло воду на пол. Осененный внезапной догадкой, он выскочил из бадьи и помчался домой с криком: «Эврика!» – «Я нашел!»

(слайд 7) Архимед пришел во дворец и попросил Гиерона дать ему кусок золота, который весит столько же, сколько корона. Он опустил его в заполненный доверху сосуд с водой и замерил количество вылившейся воды. Затем в сосуд долили воды и опустили корону. Воды вылилось больше, чем в первый раз. Архимед понял, что объем короны был больше объема куска золота, а так как золото тяжелее серебра, значит, мастер, украв часть золота, добавил в корону большее количество серебра, чтобы общий вес не изменился. Так Архимед раскрыл обман и гордился этим гораздо больше, чем наградой, полученной от Гиерона.

(слайд 8) Позже он сформулировал закон: «На каждое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды». Так он объяснил, почему одни тела в воде тонут, другие нет. Этот закон теперь называется законом Архимеда и является одним из главных в физике.

(слайд 9) Изобретательская деятельность Архимеда пригодилась, когда на Сиракузы двинулись римляне, чтобы захватить город. Он начал создавать метательные машины, и огромные камни полетели в неприятеля, разбили плот, на котором была установлена осадная башня, многие воины утонули. Длинные рычаги неожиданно хватали корабли и направляли их на прибрежные камни. На римлян, ступивших на землю, полетели тучи стрел.

(слайд 10) Такого отпора римляне не ожидали и отступили. Возглавлявший войско опытный римский полководец Марк Клавдий Марцелл отправил на приступ новые корабли, и им удалось войти в тихую гавань. Но на стенах гавани были укреплены шесть огромных зеркал, которые состояли из множества маленьких зеркалец.

(слайд 11) Эти зеркала были укреплены в деревянных рамах и могли поворачиваться в разных направлениях. Таким образом Архимед фокусировал солнечный свет на корабли, которые вспыхивали как факелы. Началась паника, моряки бросались в воду. Вскоре пылал весь римский флот. Марцелл отказался от мысли взять Сиракузы штурмом.

(слайд 12) Бессмысленно воевать с геометрией,- сказал он и приступил к долгой осаде города.

Горожане, надеясь на Архимеда, потеряли бдительность. Однажды ночью римские лазутчики по лестницам взобрались на стены и открыли ворота. Воины ворвались в город. Один из них заскочил во двор дома, где какой-то старик палочкой чертил на песке.

(слайд 13) Не трогай мои чертежи! – крикнул старец.

Воин не стал спрашивать, кто он, просто пронзил его мечом. Марцелл очень сокрушался, когда узнал, как глупо погиб выдающийся изобретатель. Равного ему не было во всем Древнем мире.

(слайд 14) Многие изобретения Архимеда не вышли из употребления до сих пор. Винтообразный насос, открытый при изучении спиралей, использовался для орошения земель в долине Нила еще в древности. «Архимедов винт» широко применялся для откачки воды из шахт, а ныне составляет рабочий элемент во многих приборах, например, в мясорубках и бетономешалках.

(слайд 15) Архимед экспериментировал с вогнутыми зеркалами и на этой основе создал ряд работ по изучению свойств парабол. Трудно сказать, использовались ли такие зеркала во время осады римлянами Сиракуз или это лишь позднейшая легенда. Но сам принцип  фокусирования лучей, открытый Архимедом, широко применяется в параболических антеннах и телескопах. На этом основаны лазеры, используемые в самых разных областях науки и техники — в военном деле, медицине, компьютерной технике.

 Во времена Архимеда ценили лишь «чистую» математику и презирали попытки применить математические знания на практике. Архимед шел как раз от практики, хотя в своих трудах большей частью маскировал свой интерес к прикладным исследованиям. Но именно поэтому его достижения настолько многогранны, что трудно представить, что они исходят от одного и того же человека.

 Наступила эпоха нового времени, и его «низкий» подход был принят на вооружение. Это позволило достичь громадного прогресса во всех областях знания, которыми занимался Архимед. В наших учебниках математики и физики, во многих вещах и инструментах, которыми мы постоянно пользуемся, так или иначе отражен вклад Архимеда в историю человечества. Его достижения не ушли в прошлое. Они живут и в настоящем, освещая нам будничную жизнь.