«Поэт точных наук».
занимательные факты по физике по теме

«Поэт точных наук».

Научно- познавательный вечер, посвящённый творчеству

Я. И. Перельмана.

Цель: познакомить учащихся с творчеством писателя и учёного. Пробудить интерес к изучению точных наук.

Оформление зала: используется слайдовая презентация «Классик занимательной науки».

Кадр1: появляется эпиграф «В падении яблока Ньютон усмотрел предмет для глубоких размышлений, приведших к открытию мирового закона.  Но сколько людей видят падающие вещи, ничуть не задумываясь над этим явлением...»

1-й ведущий: Здравствуйте! Сегодня мы поговорим о писателе. Он сочинял не остросюжетные  романы, а книги о научных знаниях. Все они были очень занимательны и потому популярны. Они так и назывались: «Занимательная астрономия», «Занимательная физика», «Занимательная алгебра» и др. Была ещё «Живая математика», тоже очень известная и очень занимательная. Написал всё это Яков Исидорович Перельман- человек,  обладавший удивительной  способностью разглядеть то, мимо чего другие  проходили, не замечая.

Кадр2: портрет Перельмана.

  Яков Исидорович Перельман родился в 1882 году в городе Белосток Гродненской губернии Российской империи, ныне Польше. Свой первый очерк «По поводу ожидаемого огненного дождя»  Перельман опубликовал в 1899 году в «Гродненских губернских ведомостях»  ещё учеником Белостокского реального училища. В 1901- 1909 годах Перельман учится в петербургском Лесном институте и начинает сотрудничество с редакцией журнала «Природа и люди». С 1904г. По 1917 год он является ответственным секретарём редакции.

  Начиная с первой публикации «Столетие астероидов» в 1901 году, Перельман за 17 лет работы в редакции журнала «Природа и люди» опубликовал на его страницах более 500 статей, очерков, заметок.              По инициативе Перельмана с 1908 года журнал выпускал в качестве бесплатного приложения сборник « Мир приключений», включавший в себя лучшие произведения зарубежных мастеров приключенческого, детективного и научно-фантастического жанра. Сборник имел такой успех, что «Мир приключений» продолжал выходить и после закрытия в 1917 году журнала до 1928 года.

2-й ведущий:  С 1908 года Перельман приступает к работе над «Занимательной физикой», первая часть которой выходит в 1913 году. Небывалый успех книги окрыляет автора, и в 1916 году он выпускает вторую часть «Занимательной физики». С выходом этой книги появился новый жанр-  научно-популярная литература. Занимательная наука сосредотачивает внимание на основах науки, восполняет пробелы школьного образования. Её приёмы побуждают мысль читателя работать. Перельман умел придумывать вопросы буквально «из  ничего»: в какую погоду образуются сосульки, когда температура выше нуля градусов или ниже?, греет ли шуба?. Можно ли добыть огонь с помощью льда?, можно ли поймать пулю голыми руками? Вот такие неожиданные «детские» вопросы… Но каждый ли сможет ответить на них сразу и правильно? Они ведь только кажутся простыми, а на самом деле требуют сообразительности и, главное, навыка применять на практике давным- давно  открытые законы природы. Работал он так: читал газеты и журналы, вырезал оттуда интересные факты и собирал их в картотеку под разными рубликами, например, «Свойства жидкостей и газов», «Вращение», «Вечный двигатель», «Закон всемирного тяготения», а потом, создавая новые или обновляя старые издания, их использовал. «Занимательная физика»  переиздавалась уже 23 раза, и почти в каждом из первых тринадцати изданий, выходивших при жизни автора, читатель находи свежие  примеры, новые, более актуальные разделы. Перельман любил брать какое-нибудь известное произведение и обнаруживать в нём удивительные неточности. Например он доказал, что Ж. Верн ошибался, когда рассчитывал, что его герои могут лететь к Луне в огромном снаряде. И Герберт Уэллс  тоже был неправ, когда думал, что человек- невидимка мог бы властвовать над людьми. На самом деле совершенно прозрачный глаз (потому что в нём нет пигмента) не может задерживать лучи, они в нём не преломляются и не собираются в одну точку. Стало быть, человек- невидимка был бы слепцом.

  Интересно, что, когда в начале 30-х годов Герберт Уэллс приезжал в Советский Союз, то очень просил познакомить его с «мистером Перлманом», который так здорово разглядел  ошибку в его  всемирно известном романе  «Человек- невидимка. Они встретились в Ленинграде. У великого фантаста никаких претензий к Перельману не возникло, потому что они оба знали, что написали хорошие книги, но разные: один-  увлекательный роман, другой- остроумную и познавательную книгу.

1-й ведущий:  Книги Перельмана очень ценил К. Э. Циолковский, считая их «остроумными и вполне научными трудами… написанными к тому же чудесным языком и легко воспринимаемыми читателями».

На экране появляется высказывание Циолковского.

Яков Исидорович был одним из пионеров космонавтики, участвовал в разработке первой советской противоградовой ракеты, переписывался с С. П. Королёвым по вопросам пропаганды «космических знаний».

  С 1918 по 1942 г.г.  Перельман написал около 40 книг занимательного  жанра.

  В 1934 году в Ленинграде открылся уникальный культурно-просветительный центр «Дом занимательной науки», научным руководителем которого стал Перельман. В четырёх отделах центра (астрономии, физики, математики и географии) было собрано более 350 экспонатов, и,  кроме того,  несколько сотен карт, рисунков, приборов. Центр отличался от других музеев полным отсутствием надписей типа «Руками не трогать!». Наоборот, надписи приглашали: «Трогайте!» Когда же один из сотрудников центра посетовал, что от рук школьников экспонаты часто выходят из строя, Перельман утешил его: «Это же хорошо, что ломают! Стало быть, интерес к экспонатам не угасает…Делайте  экспонаты рукоупорными, вот и всё!»

 Когда началась Великая Отечественная война, Перельман не решился уехать и оставить картотеку, в которой была вся его жизнь, и вместе со своей небольшой семьёй  остался в Ленинграде. В  блокадном городе учёный читал лекции для воинов- разведчиков об ориентации на местности без приборов. 16 марта 1942 года он скончался от голода.

  Именем Перельмана назван один из кратеров на обратной, невидимой с Земли, стороне Луны.

2-й ведущий: Сегодня мы хотим познакомить вас с книгами Якова Исидоровича Перельмана «Живая математика» и «Занимательная физика».

Кадр 3: книга «Живая математика».

  Перед вами «Живая математика» Это издание 2005 года. Даже через столько лет после создания  задачи из этой книги по- прежнему интересны.

Давайте познакомимся с некоторыми из них.

Итак, задача первая. Мы хотим предложить вам математический фокус, а затем раскроем его секрет. Вам придётся делать вычисления и, если хотите, можете пользоваться калькуляторами. Предлагаем одному из учеников загадать любое трёхзначное число. Нам его говорить не нужно. Припишите к нему это число ещё раз. У вас получилось шестизначное число. Сообщите его тихо, так, чтобы мы не слышали, соседу по парте. Теперь вы разделите это число на 7. сообщите ответ тому, кто сидит позади вас. Разделите это число на 11. Сообщите  то, которое получилось, своему соседу по парте. Разделите его на 13. Теперь  назовите нам ответ. Получилось то число, которое изначально было задумано. Разгадка здесь не такая уж сложная .

Кадр 4: решение задачи.

Проследим за тем, что проделано с задуманным числом. Возьмём, для примера, число 123. Прежде всего  к нему припишем это трёхзначное число ещё раз. Это то же самое, что приписать три нуля и прибавить затем первоначальное число.

123123= 123000 + 123

Теперь ясно, что проделали с числом: его увеличили в 1000 раз и, кроме того, прибавили его ещё раз. Короче сказать, умножили на 1001.

  Что же сделали потом с числом 1001? Его разделили последовательно на 7, на 11 и на 13. В конечном счёте, значит, разделили его на 7 * 11 * 13, т. е. на 1001. итак, задуманное число сначала умножили на 1001. а затем разделили на 1001. не удивительно, что у нас получилось задуманное первоначально число.

1-й ведущий: В своей книге Перельман предлагает не только математические задачи. Он рассказывает и о математических развлечениях. Посмотрите на экран.

Кадр 5:  увеличенное изображение игры «15».

Перед вами игра 15. Эта игра имеет давнюю и любопытную историю. Появилась она в 70-х года ХIХ века в США и быстро распространилась благодаря несчётному числу игроков. То же наблюдалось и в Европе. Здесь можно было даже в конках видеть в руках пассажиров коробочки с 15 шашками. В конторах и магазинах хозяева приходили в отчаяние от увлечения своих служащих и запрещали им играть на работе. Содержатели увеселительных заведений ловко использовали эту игроманию и устраивали большие игорные турниры. В Париже эта игра нашла себе приют под открытым небом, на бульварах, и быстро распространилась из столицы по всей провинции. « Не было такого уединённого сельского домика, где не гнездился бы этот паук, подстерегающий жертву, готовую запутаться в его сетях». – писал один французский автор. В 1880 году игорная лихорадка достигла своей высшей точки. Но вскоре тиран был повергнут оружием математики. Математическая теория игры обнаружила, что из многочисленных задач, которые могут быть предложены, разрешима только половина; другая не разрешима никакими ухищрениями. Стало ясно, почему устроители турниров отваживались назначать огромные премии за решение таких задач. В этом отношении всех превзошёл Самуэль Лойд, предложивший издателю нью-йорской газеты неразрешимую задачу с премией в 1000 долларов за решение. Пятнадцать шашек были размещены  правильно, и лишь 14-я и 15-я были переставлены. Задача состояла в том, чтобы, передвинув шашки, расположить их в правильном порядке. Премия в 1000 долларов так и не была никем заслужена, хотя все без устали решали эту задачу. Рассказывали забавные истории о торговцах, забывавших из-за этого открыть свои магазины, о почтенных чиновниках, целые ночи напролёт простаивавших под уличным фонарём,  отыскивая путь к решению. Никто не желал отказаться от поисков решения.  Моряки из-за игры сажали на мель свои суда, машинисты проводили поезда мимо станций; фермеры забрасывали свои поля.

2-й ведущий:  Есть в книге «Живая математика» и главы, имеющие практическое значение. Так в главе «Секретная переписка подпольщиков» он рассказывает, как составить настоящую шифровку.

Кадр 6: решётка для шифровки.

Демонстрируется такая же решётка, вырезанная из бумаги.

Перед вами один из способов ведения секретной переписки. Так называемый способ «решётка». Он принадлежит к числу простых и тесно связан с математикой.  Желающие вести тайную переписку по этому способу запасаются каждый таким бумажным квадратиком с прорезанными в нём окошечками.  Окошки размещены не произвольно, а в определённом порядке. Например, вам требуется отправить записку. Наложив решётку на лист бумаги, пишем сообщение буква за буквой в окошечках решётки. Сначала помещается только часть записки. Сняв решётку, мы видим надпись. Здесь пока ничего засекреченного нет. Каждый легко прочитает то, что здесь написано. Но это только начало. Теперь поворачиваем решётку «по часовой стрелке» так, чтобы цифра 2 оказалась наверху. В окошках пишут следующие буквы. Чтобы писать дальше, надо вновь повернуть решётку вновь на четверть оборота по часовой стрелке.  В новых клеточках пишем следующие буквы. Наконец, делается последний поворот, и наверху оказывается цифра 4. Если остаются неиспользованные клетки, их заполняют буквами «а, б, в» - просто для того, чтобы в записке не осталось пробелов. Письмо готово. Попробуйте в нём что-либо разобрать. Прочесть его можно только имея специальную решётку.

  Рассказывая о способах записи тайных посланий,  Перельман ещё раз доказывает, как разнообразны те стороны жизни, куда заглядывает наука.

Кадр 7: книги Перельмана «Занимательная физика».

1-й ведущий: Перед вами самая известная книга Перельмана. Она выдержала уже двадцать три издания. При жизни автора  выходили тринадцать изданий, и в каждом читатель находил  свежие примеры, новые, актуальные разделы. По признанию многих известных физиков, чтение «Занимательной физики» Перельмана дало для их научного развития даже больше, чем прилежное штудирование учебников. Учёный умел придумывать вопросы буквально «из ничего»:  Греет ли шуба? Можно ли добыть огонь с помощью льда? Почему лёд скользкий? Можно ли поймать настоящую пулю руками? Вот такие неожиданные вопросы. Каждый ли ответит на них сразу правильно?  Они ведь только кажутся простыми, а на самом деле требуют сообразительности и, главное, навыка применять на практике давным- давно открытые и потому немного «скучные» законы природы.

Кадр 8: сидящий на стуле мальчик.

  В главе «Тяжесть и вес. Рычаг. Давление» Перельман предлагает такой эксперимент: «Если я скажу вам: « Сейчас вы сядете на стул так, что не сможете встать, хотя и не будете привязаны», вы примете это за шутку.» давайте попробуем. Приглашаю одного ученика. Сядьте так, как сидит мальчик  на рисунке, держа туловище отвесно и не пододвигая ног под сидение стула. А теперь попробуйте встать, не меняя положения ног и не нагибая корпус вперёд. Не удаётся? Никаким усилием мускулов не удастся вам встать со стула, пока вы не пододвинете ног под сидение  или не подадитесь корпусом вперёд. Чтобы понять, почему это происходит, придётся ознакомиться с главой. И узнать о равновесии тел вообще и человеческого в частности.

2-й ведущий: В главе «Зрение одним и двумя глазами» Перельман рассказывает о любопытном эффекте.  Всем,  вероятно, приходилось видеть портреты, которые не только смотрят прямо на нас,  но и следят за нами глазами, обращая их в ту сторону, куда мы переходим.

Кадр 9: портрет.

Эта любопытная  особенность таких портретов давно подмечена и всегда казалась многим загадкой. Нервных людей она даже пугает. У Гоголя в рассказе «Портрет» прекрасно описан такой случай: «глаза вперились в него и, казалось, ни на что другое глядеть, как только на него…Портрет глядит мимо всего, что ни есть вокруг, прямо в него, - глядит просто к нему вовнутрь…» Немало суеверных легенд связано с этой таинственной особенностью глаз на портретах, а между тем разгадка её сводится к простому обману зрения. Всё объясняется тем, что зрачок на этих портретах помещён в середине глаза. Именно такими мы видим глаза человека, который смотрит прямо на нас; когда же он смотрит в сторону, мимо нас, то зрачок и вся радужная оболочка кажутся нам находящимися не посередине  глаза, а несколько перемещёнными к краю. Когда мы отходим в сторону от портрета, зрачки, разумеется, своего положения не меняют – остаются посередине глаза. А так как , кроме того, и всё лицо мы продолжаем видеть в прежнем положении по отношению к нам, то нам, естественно кажется, что портрет повернул голову в нашу сторону и следит за нами. Так же объясняются и другие особенности некоторых картин: лошадь едет прямо на нас, куда бы мы не отходили от картины; человек указывает на вас и т. п.  Такого рода эффектами пользуются при создании плакатов.

Кадр 10: плакаты.

Но если вдуматься в причину подобных иллюзий, то становится ясным, что в них не только нет ничего удивительного, но даже наоборот: удивительно было бы, если бы такой особенностью картины не обладали.

1-й ведущий: О «вечном двигателе» часто говорят и прямом и в переносном смысле слова. «Вечный двигатель» - это такой механизм, который движет сам себя и, кроме того, совершает ещё какую-нибудь полезную работу (например, поднимает груз). Такой механизм никто построить не смог, хотя попытки изобрести его предпринимались давно. Бесплодность этих попыток привела к твёрдому убеждению в невозможности создания вечного двигателя и к установлению закона сохранения энергии – фундаментального утверждения современной науки.

Кадр 11: вечные двигатели.

Перед вами один из древнейших проектов вечного двигателя. К краям колеса прикреплены откидные палочки с грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой стороне будут откинуты дальше от центра, чем в левой; эта половина, следовательно, должна всегда перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Так думал изобретатель, но если сделать такой двигатель, то он вращаться не будет.

Почему же расчёт изобретателя не оправдался? Вот почему: хотя грузы на правой стороне всегда дальше от  центра, но всегда число этих грузов меньше, чем на левой. Взгляните на рисунок: справа всего 4 груза, а слева – 8. Оказывается, что вся система уравновешивается. Естественно, что колесо вращаться не станет, а, сделав несколько качаний, остановится. Теперь уже доказано, что совершенно безнадёжно трудиться над такой задачей, но в прежние века, особенно в средневековье, люди ломали головы над её решением и потратили на изобретение «вечного двигателя» много времени и труда. Были придуманы сотни «вечных двигателей», и не один из них не двигался. В каждом случае изобретатель упускал из виду какое-нибудь обстоятельство, которое и разрушало все планы. Вот ещё один пример: колесо с перекатывающимися в нём шариками. Такое колесо было установлено в одном из городов Америки для привлечения публики в кафе. Конечно, этот двигатель незаметно приводился в действие скрытым посторонним механизмом, хотя зрителям казалось, что колесо двигают перекатывающиеся в прорезях шары.

Кадр 12: колесо Орфиреуса.

Сохранилась переписка, которую вёл Пётр Первый по поводу приобретения в Германии вечного двигателя, придуманного доктором Орфиреусом. Изобретатель соглашался продать изобретение лишь за огромную сумму. В январе 1725 года Пётр собирался в Германию, но смерть помешала ему осуществить задуманное. На рисунке изображена машина Орфиреуса. Вы видите большое колесо, которое, будто бы , вращалось само собой и поднимало при этом груз на значительную высоту. В 1717 г., двигатель, находившийся в уединённой комнате,  был приведён в действие. Затем комната была заперта на замок, опечатана и оставлена под караулом двух гренадёров. Через 14 дней комнату открыли. Колесо вращалось. Три раза делали такой опыт, и каждый раз заставали колесо в движении. Весть об этом изобретении быстро разнеслась по Европе, проникнув далеко за пределы Германии. Знаменитый изобретатель отовсюду получал лестные предложения. Великие мира сего осыпали его высокими милостями; поэты слагали оды и гимны в честь его чудесного колеса.  Тонкое плутовство было раскрыто случайно только потому, что учёный рассорился со своей женой и служанкой, посвящёнными в его тайну. Оказывается, «вечный двигатель» приводился в движение спрятанными людьми, незаметно дёргавших за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Разоблачённый изобретатель не сдавался; он упорно утверждал до самой смерти, что жена и прислуга донесли на него по злобе. Но доверие6 к нему было подорвано.

2-й ведущий: Сегодня мы рассказали вам  лишь о некоторых главах из книг Я. И. Перельмана. Надеемся, что они вас заинтересовали, и вы обязательно познакомитесь с книгами этого выдающегося учёного, популяризатора науки, создателя жанра «занимательной науки».

Литература:

1. Бродский М. А. «Поэт точных наук»// наука чудеса творит.- Минск: Крассико- Принт, 2008.- с.119-126.

2. Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1.2.- М.: «Наука», 1976.

3. Перельман Я. И. Живая математика.- М.: Астрель, 2005.

4. Энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2008. [ Электронные носители].