H Y P A T I A - математик, астроном, философ и изобретатель.

МАОУ СОШ №14 имени А.Ф. Лебедева города Томска

Проект.

Гипатия. Изобретение и усовершенствование приборов:

Пузырьковый уровень, астролябия, дистиллятор,

ареометр.

Работу выполнила:                              Плотникова Лера,

                                                                  ученица 7 класса «а» МАОУ СОШ №14

                                                                                                   имени А. Ф. Лебедева города Томска

Руководитель:                                        Н. А. Пухальская  

2014г

Оглавление:

1. Введение:

Актуальность проекта. Цель проекта. Задачи проекта

2. Глава I . Гипатия.
3. Глава II. Пузырьковый уровень. Прибор для получения дистиллированной воды. Астролябия. Ареометр
4. Заключение. Памятка - справочник

Введение.

Актуальность проекта:

 Пользуясь инструментами, или измерительными приборами, мы не знаем об их происхождении.

Строя окружность  циркулем мы, не знаем, кто был изобретателем этого инструмента. При проведении декады математики в декабре прошлого года выяснилось, что учащиеся не знают о происхождении чертёжного инструмента циркуля, и кто был его изобретателем. Ребятам было предложено такое задание: Называлась фамилия известного ученого и из предложенного списка инструментов учащиеся должны были указать предмет, который был изобретён этим учёным. Из шести классов, участников тестирования правильный ответ дали 2 команды. Остальные команды не знали ответа на этот вопрос. Очевидно, что за время обучения в школе, учащиеся должны знать об инструментах больше: их изобретателей и время, и место их создания.

Цель проекта:

 Изучить историю происхождения  инструментов и измерительных приборов, которыми мы до сих пор пользуемся.

Задачи проекта:

а) найти среди известных математиков  тех, которые имели отношение к изобретению измерительных приборов.

б) создать памятку-справочник предметов (инструментов), которые имеют давнюю историю создания и, которыми мы пользуемся, и по сей день.

                                              О сколько нам открытий чудных,
                                             Готовит просвещенья дух,
                                            И опыт, сын ошибок трудных,
                                            И гений, парадоксов друг

                                                                                      (А. С. Пушкин)

Глава I.

Где я расскажу, о том, кто изобрёл измерительные приборы, которыми пользуется до сего  времени современный человек?

Чтобы ответить на эти вопросы, я пошла в библиотеку и стала искать на них ответ, я прочитала не одну книгу. Однажды в руки ко мне попала книга, автор которой рассказывал о греческом математике: женщине-математике, астрономе и философе - Гипатии. Родилась она в городе Александрия в 370 году н. э. Гипатия была автором комментариев к Апполонию и Диафанту и славилась умом и красноречием. Гипатия имела изумительные способности к геометрии и астрономии. Это она обогатила эти науки такими понятиями, как гипербола, парабола, эллипс. Для моряков Гипатия изобрела астролябию, которой пользовались на кораблях до семнадцатого века.

Ее изобретениями пользовался Коперник, при расчетах времени восхода и захода светил. Возможно также, что она изобрела или усовершенствовала прибор для получения дистиллированной воды,  ареометр  для измерения плотности воды. А когда мы желаем выверить горизонтальную поверхность, то используем выдуманный Гипатией пузырьковый уровень.

Глава II

В этой главе будут описаны внешний вид приборов и их назначение.

1.Пузырьковый уровень

Сейчас он представляет собой измерительный инструмент прямоугольный формы из пластика, дерева или металла с установленными в нем прозрачными колбами (глазками), заполненными жидкостью. Уровень был разработан для оценки соответствия поверхностей вертикальной или горизонтальной плоскости, а также для измерения градуса отклонения поверхности от горизонтальной плоскости.

2. Прибор для получения дистиллированной воды

Дистиллиро́ванная вода́ — очищенная вода, практически не содержащая примесей и посторонних включений. Получают перегонкой в специальных аппаратах — дистилляторах.

В природе,  солнце заставляет воду испаряться из природных источников, таких как озера, океаны и реки. Водяной пар, в конечном счете, вступает в контакт с охлажденным воздухом, и конденсируется в дождь. Этот процесс может быть создан искусственно и протекает гораздо быстрее, чем в природе, при использовании альтернативных источников нагревания и охлаждения. Подсмотрев это явление у природы люди создали аппарат для очищения воды- дистиллятор.

3.Астролябия-этот старинный инструмент сотворен более двух тысячелетий тому назад, когда люди полагали, что Земля – это центр Вселенной.

Астролябию иногда называют самым первым компьютером. Потому, что с её помощью производить следующие измерения:

- пересчитывать эклиптические координаты звезд или Солнца в горизонтальные (т.е. определять их высоты и азимуты);

- с помощью наблюдений звезд и Солнца через специальный визир определять широту места, направления на разные города (в основном для вычисления направления на Мекку), определять время суток, определять звездное время;

- определять моменты восхода и захода светил, т.е. начала и окончания дня, а также моментов восхода звезд, а если имелись эфемериды, то и планет; определять восходящие и заходящие градусы эклиптики, т.е. асцендент и десцендент, строить дома гороскопа;

- определять широту местности с помощью измерения высоты Солнца в полдень или высот звезд в кульминации (не уверен, что это делалось часто, поскольку применение астролябии для этой цели напоминает стрельбу из пушки по воробьям);

- решать чисто земные задачи, типа измерения глубины колодца или высоты земного предмета; а также вычислять тригонометрические функции (синусы, косинусы, тангенсы, котангенсы).

- делать преобразования между тремя системами координат экваториальными (прямое восхождение и склонение) эклиптическими (долгота, широта) и горизонтальными (азимут, высота)

4. Ареометр -     прибор для измерения плотности жидкостей, принцип работы которого основан на законе Архимеда. Считается, что ареометр изобрела Гипатия.
Обычно представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой при калибровке заполняется дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объему, на который он погружается в жидкость. Соответственно, различают ареометры постоянного объёма и ареометры постоянной массы

Заключение.

Здесь представлен продукт моего исследования  памятка-справочник

им  может воспользоваться учащиеся старших классов нашей школы.

Используемая литература и интернет-источники:

1.http://info-svoboda.ru/kultura-iskusstvo-istoriya/36696-kto-takaya-ipatiya.html

2. История математики с древнейших времён до начала нового времени

    Под редакцией Юшкевича А. П. М. : "Наука", 1970.

3. Ван дер Варден. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта,      

    Вавилона и Греции.