Проектно -исследовательская работа «Эволюция часов»

Эволюция часов

Работу выполнил

ученик 3 класса

Руководитель:

Оглавление

1. Введение .

Актуальность проекта с. 3

1. Основная часть

Эволюция часов с. 5

1. Список использованных источников информации с.13

2. Приложение с.14

Эволюция часов

Моя проектно-исследовательская работа началась в ноябре 2017 года. Когда мои мама и папа подарили мне на день рождения необычные часы. Вроде бы часы, но в тоже время - это был телефон! Таких часов нет у моих одноклассников, да и папа с мамой мне тоже говорили, что в их детстве не было не только таких смарт - часов, а даже не у всех были электронные. Бабушка рассказала, что в её детстве были совсем другие часы- не наручные, а настенные с кукушкой и маятником…

Я представил себе: а какие они были- первые часы? На что были похожи и как определялось по ним время?...

Можно ли определить время без сложных механизмов?

И возможно ли сделать часы из подручных вещей?

Гипотеза: ВРЕМЯ МОЖНО ОПРЕДЕЛИТЬ БЕЗ СЛОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ?

Поставил цель:

- найти способы определения времени из подручных средств.

Наметил задачи:

1) узнать из дополнительной литературы об истории возникновения часов, провести опрос;

2) провести несколько экспериментов по изготовлению часов;

3) проанализировать собранный материал и сделать выводы.

Свою работу над проблемой я решил начать с опроса ребят нашей начальной школы. Были заданы вопросы: «Какие вы знаете часы?», «Можно ли сделать часы из подручных средств?»,«Могут ли быть самими точными часы из предложенного (солнечные, песочные, цветочные)?»

Всего было опрошено 57 человек. Я узнал, что часы могут быть различаться по материалу (песочные, водяные, механические, деревянные), месту расположения (настенные,наручные,карманные,настольные),по размеру (большие,маленькие), по форме (круглые, квадратные, прямоугольные).

Ребята думают, что из предложенных вариантов часов самыми точными являются песочные-30 человек,солнечные-20 человек.

Сделать часы из подручных средств можно-так думают 50 человек из опрошенных, и лишь 7 человек-сомневаются.

Я увидел противоречивость ответов и отправился в библиотеку и обратился в интернет за помощью в решении поставленных вопросов.

Когда-то людям, чтобы следить за временем, было достаточно и календаря.

Ученые говорят, что первыми, кто стал следить за временем, были первобытные люди, которые каким-то образом могли определять, когда охота или рыбалка будут наиболее удачными. Возможно, они наблюдали за цветами. Считается, что их ежедневное раскрытие указывает на определенное время суток. Так, одуванчик открывается около 4:00, а лунный цветок — только с наступлением темноты. Но основными инструментами, с помощью которых человек мог определить время до возникновения часов, были солнце, звезды, вода, огонь и песок. Такие «часы» принято называть простейшими.

Одними из первых, кто начал пользоваться простейшими часами, были древние египтяне.В 3500 г. до н.э. в Египте появилось подобие солнечных часов — обелиски — стройные, сужающиеся кверху четырехсторонние сооружения. Падающая от них тень позволяла египтянам разделять день на две части по 12 часов, таким образом, люди могли точно знать, когда наступил полдень.Технологии постепенно развивались, и в 1500 г. до н.э. были изобретены более удобные солнечные часы. Они разделяли день на 10 частей. Неудобство такого изобретения заключалось в том, что его необходимо было ежедневно переставлять в полдень с востока на запад.

Первые солнечные часы с каждым годом все больше видоизменялись, и уже в I в. до н.э. такие часы использовали повсеместно в Египте, Греции, Малой Азии, Италии, Риме и Индии. К слову, сегодня на площади, располагающейся в Риме, каждый желающий может полюбоваться на сохранившийся до наших дней египетский обелиск, имеющий высоту 36 м.

Недолго думая я попробовал сделать такиесолнечные часы на снегу. Воткнув палочку в снег, я увидел, что действительно тень от палочки падает в сторону, и это было похоже на часы. Палочка должна быть все время одна и та же, чтобы наглядно было видно, что меняется не только положение тени, но и ее длина в зависимости от высоты Солнца над горизонтом.  А часы надо делать именно поблизости от дома, чтобы можно было целый день отмечать промежутки времени.. Два дня каждый полный час мы ходили на улицу отмечать место, куда указывает тень.  Но как только скрылось солнце, мои часы тут же пропали. И я понял, что этот способ не практичен. Тогда я начал изучать историю часов дальше.

Кроме солнечных часов были также водяные, песочные и огненные.

Водяные часы представляли собой сосуд цилиндрической формы, из которого капля по капле вытекала вода. Считалось, чем меньше воды оставалось, тем больше времени прошло. Такие часы использовали в Египте, Вавилоне и Риме. В странах Азии на емкость наносили римские и арабские цифры, которые означали день и ночь.

Всем знакомы также и песочные часы, с помощью которых определяли время еще до нашей эры. В Средние века их разработка была усовершенствована, они стали более точными за счет использования в них качественного песка. Такие часы есть у меня дома, но в повседневной жизни мы их, к сожалению, не используем. Посмотрев на них, я решил сделать свои часы. Если заводские песочные часы рассчитаны на 5 мин., то мои самодельные часы рассчитаны на 7 минут. Для своих самодельных «песочных часов» я использовал: манную крупу, две похожие бутылочки, клей «Момент». Попросил папу сделать мне в двух крышках от бутылок два одинаковых отверстия, склеил эти крышки так, чтобы можно было закрутить бутылки, при этом в одну из них насыпал манки. Ну, вот наконец-то у меня все получилось. Осталось их проградуировать, то есть нанести шкалу. Для этого надо засечь время, за которое манка пересыпается из одного резервуара часов в другой, и отмечать каждую полную минуту линией с помощью несмываемого маркера.

По такому же примеру я решил сделать водяные часы, только вместо манки я налил воды. И что вы думаете, вода стояла на месте. Тогда я попросил папу сделать отверстия побольше, но это не помогло. А когда я проделал дырочку сверху, в самой бутылке, процесс пошел. Посмотрев на эти часы, хотя мне было безусловно интересно, я понял, что они также непрактичны. По ним было тоже, как и по песочным, невозможно определить точное время суток или хотя бы приблизительное.

Когда-то время определяли и с помощью огня. Огненные часы были трех видов: свечные, фитильные и лампадные. В Китае использовалась их особая разновидность, она состояла из основы, сделанной из горючего материала (в виде спирали или палочки), и прикрепленных к ней металлических шариков. Когда сгорала какая-то часть основы, шарики падали, отбивая таким образом время.

Отметим, что в Европе популярностью пользовались свечные часы, они позволяли определять время по количеству сгоревшего воска. Эта разновидность была особенно распространена в монастырях и церквях. Я попробовал сделать и свечные часы, замерил с помощью линейки свечку и сделал на ней метки с интервалом в 1 см, затем мама помогла мне зажечь свечку и мы наблюдали, за какое время прогорит один интервал. У нас получилось 5 мин. Но этот способ мне показался также непрактичным, а в какой-то мере, даже опасным, т.к. неаккуратное использование огня может привести к нехорошим последствиям (пожар).

С развитием производства возрастала необходимость в более точном измерении времени. Лучшие люди работали над созданием механических часов, в Средние века мир увидел первый их образец.

Первые механические часы с механизмом изготовили в Китае в 725 г. н.э. мастера И Син и Лян Линцзань, и они имели лишь одну стрелку. Позже секрет устройства их изобретения попал к арабам, а далее и ко всем остальным.

На первых механических часах присутствовала всего лишь одна стрелка — часовая. Самые первые часы с минутной стрелкой появились на свет в 1577 году. Но, все же в них наблюдались некоторые недостатки. Наиболее точными были маятниковые часы, которые изобрели в период с 1656 по 1660 годы. Минусом данных часов было то, что маятник через некоторое время мог остановиться, его заводили снова. На циферблате отображается только 12 цифр, как все мы знаем, поэтому, стрелка должна пройти круг дважды, чтобы отметить сутки.

Первыемаятниковые часы изобретены в Германии около 1000 года, но широкого распространения они не получили.Лишь в XVII веке знаменитый Галилео Галилей усовершенствовал маятник, но лишь спустя много времени его изобретение стали использовать в часах.

А в 1504 появились наручные часы. Крепились они к руке с помощью нитки. Появились на свет в Германии. Кварцевые часы (кварц- это кристалл), были изобретены только в 1927 году. Это были самые точные часы из всех предыдущих.Кварцевые часы – это часы, в которых в качестве колебательной системы применяется кристалл кварца. В конце 1960-х гг. началось массовое производство кварцевых электронных часов.У кварцевых часов есть свой недостаток. Кварцевая пластинка со временем стареет, и это ведёт к неуклонному замедлению хода часов.

Цветочные часы. Цветочные часы - набор травянистых растений, цветки которых распускаются и закрываются в определённое время суток. Для каждой местности могут быть составлены свои цветочные часы, так как время цветения, то есть открытие и закрытие цветков, в разных местностях происходят не в один и тот же час; оно либо запаздывает, либо наступает раньше. Подбор растений для настоящих цветочных часов - занятие кропотливое. Не всегда оно увенчается успехом. Поэтому в последнее время настоящие цветочные часы всё чаще заменяются декоративными композициями на основе механических часов с цветочным фоном или декоративными элементами, созданными из цветущих или декоративно-лиственных растений. Совместить красоту и практичность в часах впервые удалось в Древней Греции - именно там появились цветочные часы. Римляне, высоко ценившие все прекрасное, вскоре создали подобные часы, правда, оценивали они более короткий отрезок времени, зато были ярче и, несомненно, наряднее, чем у греков. Как они выглядели? Обычная прямоугольная клумба, на которую полосками высажены различные цветы, совсем не сочетающиеся по форме или цвету. Весь секрет в том, что для часов подбирались растения, раскрывающие и закрывающие свои цветки, и соцветия в различное время суток. В 1903 году в Женеве были установлены первые цветочные часы с движущимися стрелками. Механизм часов был спрятан под клумбой, циферблатом служила клумба цветов, где цифры выделялись цветами другого сорта или цвета.

Электронные часы. Достаточно высокая точность электронных часов по сравнению с механическими часами и дальнейшее развитие электроники привели к почти полному вытеснению механических стрелочных часов к концу XX века из жизни человека. Постепенно электронные часы-будильник стали встраиваться в различные бытовые приборы и устройства, позволяя управлять ими (включать, выключать) при наступлении определённого времени.Электронные часы могут быть со своим собственным дисплеем или могут выводить данные на экран устройства, в состав которого они входят.

Сегодня большинство людей пользуется электронными часами, которые поистине затмили все остальные. Где мы только их не видим: и на приборной панели автомобиля, и в мобильном телефоне, и в микроволновке, и в телевизоре… Такие часы привлекают пользователей своей компактностью и функциональностью. По типу дисплея они бывают жидкокристаллическими и светодиодными, подпитываться они могут как от сети 220В, так и от батареек.

Атомные часы. В 1949 году были построены первые атомные часы. Атомные часы важны в навигации. Определение положения космических кораблей, спутников, баллистических ракет, самолетов, подводных лодок, а также передвижение автомобилей в автоматическом режиме по спутниковой связи немыслимы без атомных часов. Атомные часы используются также в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, в том числе в станциях мобильной связи, международными и национальными службами точного времени, которые периодически транслируют временные сигналы по радио.Ведутся активные разработки компактных атомных часов, для использования в повседневной жизни.

Я узнал, что кроме всех перечисленных видов часов, в современном мире существуют:

Часы «будильник-усыпитель», созданные знаменитой фирмой «Сэйко» (Япония);

Часы для медицинских нужд, позволяют измерять давление и пульс.

Часы для деловых людей, позволяют в режиме онлайн получать информацию о последних событиях в мире политики, бизнеса, спорта и, само собой, погоде.

Часы-компас, интегрированные с навигационной системой GPS. Для тех, кто заблудился, поводырем послужат часы, имеющие выход на космические спутники. Часы, безусловно, пригодятся и туристам, и простым любителям побродить по лесам, по долам.

Часы-плеер. Меломаны по достоинству оценили новейшие модели наручных часов, которые позволяют записывать и воспроизводить мелодии.

Часы-фотокамера. Любителям фотографий предлагаются наручные часы, в которые вмонтирована суперминиатюрная съёмочная камера.

Часы аквалангиста. Благодаря водонепроницаемым часам аквалангисты узнают глубину погружения, количество воздуха в баллонах, частоту пульса.

Часы-шпаргалка. В них вмонтирован микропроцессор — переводчик с английского языка.

«Зловещие часы». Они предсказывают, сколько времени проживет их владелец, и ведут обратный отсчет времени.

Танцующие часы, в заданное время начинают не только звенеть, но и… танцевать: две широкие ножки, на которых установлен механизм, ритмично ударяют по столу; могут отплясывать и чечетку, и твист.

Будильник для храпящих. Прибор кладут под матрац, и как только человек всхрапнет больше пяти раз, будильник начнет так трястись, что спящий обязательно со спины перевернется на бок и перестанет храпеть.

Говорящий будильник, который не трезвонит, а приятным голосом обращается к владельцу: «Пожалуйста, не бейте меня, я тут ни при чем». Когда же разбуженный владелец устыдится своего внутреннего желания расправиться с надоедливым будильником, коварные часы заорут командным голосом: «Подъем!»

Будильник от кошмаров во сне. Очень часто болезни подстерегают человека ночью, и тогда ему снятся кошмары. Специалисты придумали прибор, который следит за ритмом дыхания и при превышении критического значения включает будильник.

Будильник для водителя. Он крепится за ухом. Пока вы сидите прямо и зорко следите за дорогой, будильник ведет себя спокойно, но как только вы начинаете «клевать носом», в ухе раздается трель.

Будильник для лежебок. В назначенное время он нагнетает воздух в положенную под матрац камеру, которая раздувается и… сбрасывает любителя поспать с постели.

Я в классе предложил ребятам придумать и описать часы будущего.У нас получилась прикольная выставка. Ребята рассказывали о придуманных часах,здесь были и часы-роботы, летающие, будящие с «руками» и т. д. Я подумал, что может быть кто-то из них в будущем станет известным изобретателем часов.

А еще мы вместе с ребятами собираем Музей часов…В нашем классе организовываем выставку всевозможных часов прошлого и настоящего. Я надеюсь, что моя работа будет интересна многим ребятам.

Вывод :

Таким образом, изучив данный вопрос, и, проделав ряд опытов, я сделал вывод, что по солнечным часам можно определить время суток (более –менее точно), остальные-водяные, свечные, манные, песочные -могут отмерять только определённые отрезки времени. А вот существующие всякие механические, электронные, кварцевые- могут определять не только время суток, но и отмерять отрезки времени. На сегодняшний день- мои смарт-часы, я думаю, самые усовершенствованные из всех доступных нам часов. Ведь кроме всех предыдущих функций, у них много других…

Выполняя свою работу, я открыл для себя много нового и интересного. Часы – удивительное изобретение, прошедшее долгий путь развития, от палки, воткнутой в землю, до современных часовых механизмов.

Что ж, история часов насчитывает много веков. Если составлять рейтинг «самых великих изобретений человечества», то часы наверняка займут в нем второе место после колеса. Ведь сегодня без них действительно не обойтись.

Заключение:

Моя гипотеза, к моему сожалению, не подтвердилась. Точное время суток можно определить только по разным современным механизмам. Я уверен, что наступит такое время, когда и мои смарт-часы останутся в прошлом, а на их место в жизни людей придут более усовершенствованные, многофункциональные. И может быть, мои внуки с удивлением будут слушать мой рассказ о часах из прошлого- часах-телефоне…

Я полагаю, что поставленная цель и задачи мною были выполнены.

Заканчивая эту мою исследовательскую работу, я задумался о создании цветочных часов. Летом мы с мамой решили попробовать сделать цветочные часы в саду. Но это уже будет, совсем другая история…

Использованные ресурсы:

Большая советская энциклопедия (том 5), с.345, издательство Москва, 1984г.

http://www.watchonline.ru/O-chasah/Istoriia-chasov

http://world-clock.narod.ru/ogon.html

http://ayverso.at.ua/publ/20-1-0-5

http://n-t.ru/ri/mh/ch11.htm

http://www.tavika.ru/2012/05/blog-post_10.html

http://www.tavika.ru/2014/08/sand-clock.html

http://www.tavika.ru/2014/08/flower-clock.html

http://www.tavika.ru/2012/05/blog-post_07.html

Опрос

Можно ли сделать часы из подручных средств?

Есть ли из предложенных часов (солнечных, водяных, песочных) точные?

Наша выставка часов будущего

Классный музей часов

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/468437-proektnoissledovatelskaja-rabota-jevoljucija