Исследовательская работа "Светофор"

Муниципальное образовательное учреждение

 дополнительного образования  

 «Дом детского творчества»

Проекто-исследовательская работа

 «Светофор»

                   Авторы: Мотова Ира,10 лет,                              

                    Слабожанина Евгения,10 лет

               Поршнева Софья, 10 лет,                  

                         учащиеся творческого

                         объединения «Золушка»

                         Руководитель: Лата

                         Татьяна Николаевна, педагог

                         дополнительного образования

Киселевск 2018

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………3
2. Кто придумал светофор…………………………………………………5
3. История развития электрического светофора…………………………6
4. Интересные факты о светофоре………………………………………...7
5. Почему такие цвета у светофора……………………………………….8
6. Светофор в Кемеровской области……………………………………...9
7. Светофоры в Киселевске……………………………………………….10
8. Технология изготовления игрушки «Светофор»………………….....11
9. Заключение……………………………………………………………..14
10. Используемая литература……………………………………………..15
11. Приложение……………………………………………………………16

 Проектно-исследовательская работа

«Светофор»

Цель исследования: Получить как можно больше сведений о светофоре.

Объект исследования: светофоры, их разновидности, история их             возникновения и совершенствования.

Предмет исследования: внешний вид светофоров 

Задачи: Изучить историю появления светофора, их разнообразие, его внешний вид в разных странах и в разное время.

Проект: Изготовление новогодней игрушки «светофор»

Гипотеза: Я предположила, что внешний вид светофора должен был как-то меняться, со временем.

Методы исследования: поиск информации, анализ собранных сведений, наблюдение и сравнение, изготовление светофора.

Актуальность: профилактика детского травматизма.

На занятии творческого объединения в очередной раз педагог проводила инструктаж по правилам дорожного движения, поведения на дороге и близ лежащих территориях, о случаях детского травматизма, и их предупреждения.

А затем мы должны были изготовить игрушку на новогоднюю елку по правилам дорожного движения.

 Вопросы педагога ввели нас в затруднение. Ведь, оказывается, мы так много не знаем о таком простом, всем известном нам с детства светофоре. Меня и моих подруг заинтересовала эта тема, и у нас вдруг появилось много вопросов. Каждого из нас заинтересовали разные вопросы. Мы решили каждому исследовать свою тему, а потом поделиться своими исследованиями. Таким образом, мы узнаем ответы на все, интересующие нас вопросы, за короткий промежуток времени.  

На какие вопросы предстоит ответить в ходе исследования?

• Когда и где появились первые в мире светофоры;
• Как регулировалось движение на дорогах до появления светофора;
• Кто придумал светофор;
• Почему у светофора такие цвета;
• Когда появились светофоры в Кемеровской области;
• Статистика детского травматизма на дорогах кемеровской области;
• Технология изготовления и применения игрушки «Светофор»

1. Введение

Бурное развитие техники в последние годы привело к стремительному росту числа дорожно-транспортных происшествий. Создание машин, механизмов, транспортных средств наряду с бесспорными положительными результатами принесли человеку немало бед и страданий. Дорожно-транспортные происшествия — это всегда большая беда, что наносит непоправимый ущерб здоровью людей. 

Проблема профилактики детского транспортного травматизма в нашей стране является исключительно актуальной. В ее решении принимают участие как представители исполнительных органов власти и общественных организаций, сотрудники ГИБДД, педагоги, так и сами школьники.Проблемой общегосударственного масштаба является травматизм школьников, который наносит вред здоровью детей, лишает их жизни, в последние годы в нашей стране наблюдается устойчивая тенденция постоянного роста уровня травматизма школьников. Ежегодно в России регистрируется более 2 млн. таких случаев.

По данным энциклопедии школьника под редакцией Шойгу С.К., «чаще всего травмируются школьники в возрасте 9—14 лет. 47% травм происходит с детьми этой возрастной категории. Это объясняется высокой эмоциональностью детей в этот период и недостаточно полной осознанностью своих поступков. Травмы у мальчиков наблюдаются в 2—3 раза чаще, чем у девочек».

Наиболее типичными случаями смертельного травматизма является дорожно-транспортное происшествие. По тяжести последствий этот вид стоит на первом месте среди всех видов травматизма. ДТП становится причиной смерти или очень серьезных травм школьников, их длительного лечения. Летальность здесь достигает 15%, в то время как при общем травматизме этот показатель равен 0,6%.

В нашем городе 27 школ, 3 интернатских учреждения и 29 детских сада. Большая часть из них находится вблизи дорог. Цифры статистики свидетельствуют о ежегодной убыли населения нашей страны. Среди причин, последствиями которых является увеличение смертности - дорожно-транспортные происшествия. На дорогах России ежегодно погибают порядка тридцати тысяч человек. Это чуть меньше трети населения нашего города.

Городская картина дорожных смертей также печальна.При расследовании дорожных происшествий часто делается вывод, что причиной того или иного несчастного случая стал, так называемый «человеческий фактор». Одним из самых распространённых нарушений, совершаемых пешеходами, является неожиданный выход из-за стоящих транспортных средств. Опасность таких нарушений в том, что пешеходы не попадают в поле зрения водителей автомобилей, и поэтому их появление оказывается неожиданным.

Проведя анализ дорожно - транспортных происшествий. Мне захотелось побольше узнать о правилах дорожного движения, особенно меня заинтересовали светофоры.

2. Кто придумал светофор

Представьте себе, что когда-то светофоров совсем не было!

 «Это было, между прочим,

Очень много лет назад.

Самолет придумал летчик,

Садовод придумал сад,

Изобрел турист дорогу,

Футболист придумал мяч.

Но осталось очень много

Не решаемых задач.

Неизвестно до сих пор,

Кто придумал светофор?

Кто придумал светофор? –

Неизвестно до сих пор.

Каждый делает, что хочет,

Все, что в голову взбредет.

И однажды, между прочим,

Что-нибудь изобретет.

К стенке гвоздь, к варенью чайник,

Черный хлеб для кислых щей,

В жизни много не случайно

Замечательных вещей».

Прадедушка современного светофора был установлен 10 декабря 1868 года в Лондоне, возле здания Британского Парламента. Его изобретатель – Дж. П. Найт, специалист по железнодорожным семафорам, просто напросто перенес принцип, принятый в его ведомстве. Его «светофор» управлялся вручную и имел два семафорных крыла. Если крылья были подняты горизонтально – это означало сигнал «стоп», а когда их опускали под углом в 45 градусов – движение разрешалось, но только «с осторожностью». Кроме того, на высоком железном столбе был подвешен газовый фонарь, закрытый с одной стороны красным, а с другой зеленым стеклом. Фонарь можно было поворачивать в одном или другом направлении с помощью ручки, установленной в его основании. Световой день в Лондоне 10 декабря короток. Не все успевали добраться в светлое время суток. Для «опоздавших» Найт придумал подсветку. «Переключателем» сигналов служил специальный полицейский, который включал нужный свет. Вот только проработало это изобретение менее месяца – 2 января 1869 года газ в фонаре неизвестно из-за чего рванул, полицейский оказался серьезно ранен, а позже скончался в больнице. После чего все наотрез отказывались дежурить возле газового фонаря. Регулирование сошло на нет. По крайней мере, на долгие 44 года.

Первая автоматическая система светофоров (способная к переключению без непосредственного участия человека) была разработана (и запатентована) в 1910 году Эрнстом Сиррином (англ. Earnest Sirrine) из Чикаго. Его светофор использовал неподсвеченные надписи «Stop» и «Proceed». Изобретателем первого электрического светофора может, по-видимому, считаться Лестер Вайр (англ. Lester Wire) из Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США). В 1912 году он разработал (но не запатентовал) светофор с двумя круглыми электрическими сигналами (красного и зелёного цвета).

Первый сигнальный светофор появился в США в 1919 году.

В нашей стране данное устройство заработало в январе 1930 года на углу Невского и Литейного проспектов в Ленинграде, а 30 декабря того же года - на углу Петровки и Кузнецкого моста в Москве.

3. История развития электрического светофора.

В 1912 году детектив городской полиции Сол-Лейк-Сити 24-летний Лестер Вайр изобрел первый электрический светофор. Сначала он сделал большой деревянный ящик с наклонной крышей, потом круговые отверстия, в которых находились стекла, выкрашенные красной и зеленой краской. Для того чтобы «светофор» увидели все, ящик установили на длинном шесте, а с него змейками опускались провода на специальную тележку. Здесь и был «пульт управления» светофором.

И все же многие специалисты полагают, что настоящий светофор родился именно 5 августа 1914 года и был изобретен Гарретом Морганом, афроамериканцем, изобретателем и бизнесменом из Кливленда, штат Огайо. Собственно, Гаррету светофор понадобился только после того, как он купил себе первый автомобиль. Его изобретение действовало по тому же принципу, что и семафоры на железнодорожных разъездах. Единственное отличие заключалось в том, что Морган придумал такой ход: каждый сигнал (красный и зеленый) включался автоматически на определенное количество времени. Именно на этом принципе и действуют практически все современные светофоры. И с подсказками в виде цифрового отсчета, и без них…

Правда, патент на изобретение Моргану удалось получить только спустя девять лет, в 1923 году. А еще четыре года спустя сразу двум изобретателям удалось «усовершенствовать» систему, предложенную Гарретом. Небезынтересным был, например, такой «пассаж» – если подъезжавший водитель видел на светофоре красный свет, он гудел с помощью специального рожка. Сигнал доходил до ушей полисмена в будке, который тут же переключал свет. Правда, срабатывала эта система только до определенного момента, пока число автомобилей не превысило все допустимые пределы. В какофонии звуков сориентироваться мог далеко не каждый регулировщик…

Казалось бы, все ясно: есть конкретная дата, и осталось посмотреть, кто придумал подобную систему? Но на деле все не так просто: здесь  сразу несколько стран претендует на то, чтобы называться родоначальниками изобретения .

4. Интересные факты

• Каких светофоров только не увидишь! Этот, к слову, не стоит на перекрестке и не регулирует движение...

• А вот еще два интересных факта. Во-первых, желтый сигнал светофора появился в 1918 году, а во-вторых, в Советском Союзе первый светофор был установлен в 1924 году на пересечении улиц Кузнецкий мост и Петровка в Москве.

• Пляшущие «человечки" проявились на светофорах всего несколько десятков лет назад

5. Для чего такие цвета у светофора?

Почему Красный цвет-стоять,Зеленый-Идти, а Желтый-Внимание?

Выбор цвета опасности и безопасности пути не случаен, а связан с Законами оптики атмосферы. Световой луч в атмосфере под действием газов атмосферы начинают рассеиваться, причём происходит этот процесс по Закону рассеяния Релея. А закон гласит о том, что интенсивность рассеяния радиации зависит от обратной четвёртой степени длины волны, т.е. рассеиваются сильнее более короткая (сине-голубая) часть спектра. Именно по этой причине небосвод имеет сине-голубой цвет (если он не загорожен облаками). При наклонном движении солнечного луча через атмосферу, когда Солнце находится низко над горизонтом (на закате или восходе), длина луча в атмосфере, подверженноя рассеянию до Вас при его прохождении через атмосферу увеличивается в десятки раз и поэтому на таком длинном пути луча через атмосферу почти вся коротковолновая (сине-голубая) часть спектра рассеивается и не доходит до поверхности Земли и остаётся "дошедшая до Вас" только длинноволновая, жёлто-красная часть спектра, она почти не рассеивается - именно такой цвет и приобретает закат, но только в том месте, где Вы находитесь, наблюдая Закат или Восход. Именно поэтому свойство жёлто-красных лучей далеко проникать через атмосферу, слабо рассеиваясь, используется людьми для сигналов опасности на всех видах транспорта (красный) чтобы он был дальше виден в условиях ухудшенной видимости.  Нет большой опасности в том, что машинист, пилот, автомобилист и пр. не увидит далеко зелёного разрешающего сигнала светофора, ведь путь то всё равно свободен! Но именно опасность в том, что если плохо виден запрещающий сигнал, поэтому красный и выбран таким сигналом, поскольку он дальше и лучше виден! И поэтому описанный одним из отвечающих принцип большей чувствительности глаза для разных участков спектра - лишь малозначительное и несущественное дополнение. Главный ответ - в Законах Оптики атмосферы! Да и жёлтые фары именно по той же причине большей проницаемости в атмосфере используются для улучшения подсветки при плохой видимости на дороге (так называемые "противотуманные фары).

В световой сигнализации, применяемой на всех видах транспорта, широко используются в качестве условных знаков цветовые сигналы. Наиболее широко используемыми являются цвета: красный, зеленый, желтый, синий и белый. Для воспроизведения этих цветов применяются цветные светофильтры. Основным требованием, предъявляемым к таким светофильтрам, является безошибочная опознаваемость сигналов. Наиболее различными по ощущению цветности должны быть красный и зеленый сигналы, запрещающий и разрешающий движение в дорожной сигнализации. Человеческий глаз свет разных длин волн (цветов) воспринимает по-разному. Наилучшую чувствительность средний нормальный глаз при дневном зрении имеет в желто-зеленой части спектра ,то  есть предельное расстояние, с которого еще можно разглядеть красный цвет, гораздо меньше, чем предельное расстояние для зеленого цвета. Действие цветов обусловлено, с одной стороны, непосредственным физиологическим влиянием их на организм, а с другой – ассоциациями, которые цвета вызывают на основе предшествовавшего опыта. Некоторые цвета возбуждают, другие, напротив, успокаивают нервную систему. Еще И.-В.Гете отмечал действие цветов на настроение и делил с этой точки зрения цвета на: а) возбуждающие, оживляющие, бодрящие и б) порождающие печально-беспокойное настроение. К первым он относил красно-желтые, ко вторым - фиолетовые. Промежуточное место он отводил зеленому цвету, который способствует, по мнению Гете, состоянию спокойной умиротворенности. Известную роль в этом эмоциональном воздействии цветов играют, по-видимому, и ассоциации: голубой цвет ассоциируется с цветом голубого неба, зеленый - с зеленью, голубо-зеленый - с водою, оранжевый – с пламенем и т.д. Цвета производят определенное физиологическое воздействие человеческий организм. Французский невропатолог Ч.Фере отметил, что показания динамометра, определяющего сжатием руки мускульную силу, изменяются при различных условиях освещения.  Экспериментальные исследования В. М. Бехтерева, И.Н.Спиртова и других, установили возбуждающее и угнетающее действие различных цветов, что при действии пурпурного, красного, оранжевого, желтого цветов учащается и углубляется дыхание и пульс, а при действии зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов возникает обратное действие. Следовательно, первая группа цветов является возбуждающей, а вторая - успокаивающей.

6. Светофор в Кемеровской области

Прочитав статью Начальника управления государственной инспекции безопасности дорожного движения ГУВД по Кемеровской ГУВД по Кемеровской области полковник милиции Юрий Матвеевич Мовшин.Я узнал много интересных фактов о светофорах нашей Кемеровской области.

С 1950 года в Кузбассе стала возрастать численность государственного и личного автопарка. По этой причине тревожной становилась обстановка с обеспечением безопасности дорожного движения. Стали приниматься меры по снижению аварийности. Началась установка светофоров. Одним из первых в г. Кемерово появился светофор на пересечении проспекта Советского и улицы Кирова. Это произошло в 1954 году. Спустя 30 лет в городах и рабочих поселках области действовало уже 193 светофорных объекта. Ежегодно на дороги наносили более 650 километров линий разметки. Установили 27 тысяч дорожных знаков. В 1982 году в Кемерове была введена в действие первая очередь автоматизированной системы управления дорожным движением АСУ-Д «Город-М», через год - вторая очередь, которая перехватывала 23 перекрестка.

В День города Новосибирска 2006 в годе установлен первый в России памятник светофору

       Мэр Владимир Городецкий и руководители областного управления ГИБДД и областного ГУВД под музыку духового оркестра открыли скульптурную композицию, выполненную "под бронзу" в натуральную величину, сообщает ИТАР-ТАСС.

     Авторы идеи по увековечиванию первого светофора - начальник управления ГИБДД области полковник Сергей Штельмах и директор "Авторадио-Новосибирск" Виктор Буланкин. По их словам, они решили посвятить задуманное 70-летию со дня образования ГИБДД. "Памятник символизируют передачу эстафеты от человека к современной системе".

Один из первых светофоров в городе был установлен в 1940-х годах. Он был трехсекционный электрический и переключался вручную. Располагался этот светофор возле старейшей в Новосибирске школы номер 12, на пересечении улиц Сибревкома и Серебренниковской.

       Здесь же с сегодняшнего дня и стоит его "двойник". По распоряжению городских властей того времени первые помощники постовых устанавливались именно около образовательных учреждений - там, где на дороге могли оказаться дети.

7. Светофоры в Киселевске

В связи с появлением большого количества автомобилей на пересечении улиц Арбузова и Карла Маркса, в Киселевске 1975году, был установлен первый светофор.

 В июле 2006 г. по  были реставрированы здания школы №23 и здание Дома детского творчества.Учитывая опасный перекресток дорог Панфилова и Гагарина и с целью обеспечения дорожной безопасности обучающихся для  этих учебных заведений были возведены светофоры во всех направлениях от перекрестка.

В интернете я прочитала отчет Госавтоинспекции за 2016год.  Беседу корреспондентов с начальником управления ГИБДД Кемеровской области полковником милиции Юрием Матвеевичем Мовшиным. «Если судить по цифрам я доволен итогами года. У нас по всем показателям идет снижение - количества ДТП, погибших в них, травмированных. По сравнению с прошлым годом ненамного, но снижение. Хочу сказать, что большого снижения мы добились в 2015 году. А вот по погибшим и травмированным детям благодаря различным профилактическим мероприятиям удалось добиться снижения и в 2016 году. ДТП по вине пьяных водителей сократилось почти на 23 процента. Это, скажу я вам, очень приличное снижение. Но вместе с тем, люди ведь продолжают гибнуть на дорогах. Значит, нам есть к чему стремиться дальше, есть над чем работать».

«Дорога - это жизнь» - выражение, придуманное несколько веков назад, не утратило своей актуальности и сегодня.  Изо дня в день по дорогам Кузбасса движутся тысячи автомобилей, поэтому в любую погоду сотрудники ГИБДД стоят на страже жизни и здоровья водителей и пешеходов

8. Технология изготовления игрушки - сувенир «Светофор»

Для изготовления нам потребуется:

- пенопласт,

- лоскутики тканей (лучше всего трикотаж с металлической ниткой),

- блестящая тесьма (вьюнчик, сутаж и т.д.),

- булавки,

Инструменты:

- ножницы,

- ножи для резания пенопласта,

- наждачная бумага.

Последовательность изготовления игрушки.

Размеры и форму игрушки вы должны выбрать для себя сами, исходя из величины пенопласта, какой окажется у вас в данный момент.

В данном случае – это 10х6см или 15х8см.

 Вся работа делится на четыре этапа:

1. Заготовка формы из пенопласта.
2.  Нанесение рисунка на форму.
3. Обтягивание деталей рисунка тканью.
4. Оформление работы отделочными материалами.

Первый этап.

 Для начала попробуйте себя в роли скульптора. Возьмите пенопласт и постарайтесь определить, можно ли из данного кусочка изготовить форму светофора.

     Прежде, чем вырезать, нарисуйте фломастером или шариковой ручкой на пенопласте контур формы, затем острым ножом или резцом отсекайте все лишнее, постепенно убирая острые углы и делая форму светофора (рис.1).

     Пенопласт бывает разного качества (по плотности). Крупнозернистый пенопласт необходимо резать очень аккуратно, чтобы он не выкрашивался.

    Если форма готова, возьмите кусочек наждачной бумаги и аккуратно отшлифуйте поверхность, сглаживая шероховатости.

Второй этап.

На готовую форму нанесите рисунок шариковой ручкой.

Вспомните, сколько кругов на светофоре и как они расположены, определите их размеры и нанесите при помощи шаблона (рис. 3).

 Если вокруг рисунка осталось большое пространство, то его нужно поделить на сектора любой формы.

Третий этап.

Подберите кусочки ткани по цвету, фактуре, не нужно брать просвечивающиеся, сыпучие и слишком толстые ткани.

Далее наступает наиболее ответственный момент в работе; необходимо заправить ткань в прорези. Вам понадобится маленький не острый нож

 (чтобы кончик ножа не прорезал ткань), а кусочки ткани должны быть чуть больше деталей, которые вы будете закрывать, с припуском 5-7 мм. с каждой стороны.

Заправьте ножом ткань в прорезь, затем срежьте излишки ткани ножницами и заправьте весь припуск, чтобы ткань не выправлялась (рис.4).

Так заполнить все детали по рисунку, пока все поверхности фигуры не будут закрыты полностью.

Четвертый этап.

Оформите изделие отделочными материалами. В дело может пойти все, что угодно: остатки тесьмы, шнура, ленточек; блестки, бисер, бусинки и т. д. Для подвешивания игрушки сделайте из ленточки или шнурка петельку и закрепите ее иголками. Игрушка готова

9. Заключение

«Дорога - это жизнь» - выражение, придуманное несколько веков назад, не утратило своей актуальности и сегодня.  Изо дня в день по дорогам  движутся тысячи автомобилей, и в любую погоду стоят на страже жизни и здоровья водителей и пешеходов Светофоры и «Пляшущие человечки».

Для того чтобы больше узнать о светофорах мы обратились к различным источникам информации: Интернет, библиотеку, рассказы бабушек, даже к инспектору ГИБДД.

Интерес к истории появления и развития светофора был оправдан. Мы узнали много нового, о чем раньше даже не догадывались. Теперь мы много знаем о светофорах, и можем поделиться об этом со сверстниками.

Исследовав весь материал и поделившись им с другими, нам захотелось оформить его, чтобы эта информация была доступна многим. Нам понравилось работать совместно, и таким образом получать информацию. Мы будем продолжать заниматься изготовлением поделок и исследовательской деятельностью.

Изначально, мы просто хотели изготовить игрушку на елку. Но проделав столько работы, и узнав столько нового, наша практическая работа стала более интересной. Мы изготовили светофоры из разных материалов, и вот что у нас получилось.

Этот светофор может быть сувениром, подарком, новогодней игрушкой на новогодней елке, или наглядным пособием для бесед о правилах дорожного движения.

Заниматься исследовательской работой очень интересно и полезно.

Используемая литература.

1. Евгений Шуршеков, Москва, ЗАО «АСТРЕЯ» Чудесные мгновения. 2. Татьяна Батухина, Азбука лоскутного шитья стр. 4-5, №1 -2002
2. Подробнее в книге: В.В.Мешков, А.Б.Матвеев «Основы светотехники», М., Энергоатомиздат, 1989, стр.361-363.
3. 1963: Цифры и факты. Страницы истории Назарова.
4. 1983: Донских Александр Иванович.
5. Большая Советская Энциклопедия, 1970
6. 1964: Цифры и факты
7. Источник: http://obozrevatel.com/news/2006/6/25/120686.htm
8. Источник: http://www.obozrevatel.com/news_print/20...

                                                                  Приложение1

На занятиях мы знакомились с историей развития и направлениями лоскутной техники, изучали элементы конструирования, основные технологии, традиционные узоры лоскутного шитья, приобрели навыки в подборе тканей по фактуре и цвету. Научились самостоятельно делать эскизы и выполнять авторские работы. Всё это помогло нам изготовить эту замечательную игрушку.