Изобретения герона александрийского реферат
Обновлено: 05.07.2024
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.
Темы исследований
Оформление работы
Наш баннер
Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Код баннера:
Исследовательские работы и проекты
Вклад Герона Александрийского в развитие механики
Герона Александрийский и механика
Развитие механики в эпоху эллинизма связано, прежде всего, с именем представителя Александрийской научной школы Герона Александрийского, известного также под именем Герон-механик. О времени жизни и деятельности этого ученого точных сведений не сохранилось; в настоящее время большинство историков науки считают, что он жил в I-II вв. н. э.
В этой книге даются ответы на 17 вопросов, относящихся к практическому применению простых машин, а также определяются центры тяжести различных фигур.
В третьей книге описаны различные конструкции приборов для поднятия тяжестей и прессов, основанных на комбинациях машин.
Разработки принципов киномеханики Евдокса Книдского
Одним из основных стимулов разработки принципов киномеханики и источников развития киномеханических представлений в механики была греческая астрономия.
В вавилонской астрономии положения светил на небесной сфере вычислялись с помощью арифметических методов.
Греческие астрономы, обращались к кинематико-геометрическому моделированию видимых движений небесных тел, представляли эти сложные движения только в виде комбинации нескольких круговых. Первая попытка такого моделирования – теория вращающихся концентрированных сфер, предложенная крупнейшим античным математиком и астрономом Евдоксом Книдским.
Каждое из упомянутых небесных тел неразрывно связано с некоторой равномерно вращающейся сферой, объемлющей другую, ось которой находится под известным углом к оси первой. Внутренняя вращающаяся сфера увлекается в своем вращении внешне.
Вращения третей и четвертой сфер служат для объяснения прямого и возвратного движения планет. Третье вращение, полюсами которого служат две неподвижные точки на эклиптики, совершается перпендикулярно ей. Плоскость четвертого вращения наклонена к плоскости третьего. В результате этих двух движений траектория планеты имеет вид петлеобразной кривой в форме лежащей восьмерки – гиппопеды, большая ось которой расположена на эклиптике.
Центр ее вследствие второго вращения проходит за период обращения планеты всю эклиптику.
С помощью системы Евдокса можно было более или менее удовлетворительно описать движение внешних планет (Юпитера и Сатурна).
Например, первый кардан создал Филон Византийский примерно в 200 г. до н.э. Сегодня кардан служит многим целям. Часто его используют, например, во время телевизионных съемок для стабилизации портативных камер. Это устройство позволяет вести красивую и плавную съемку. При съёмке был использован кардан для чернильницы, которая никогда не прольется.
Чернильницы располагались в специальных контейнерах в центре устройства. Сложный механизм отвечал за то, чтобы оно всегда находилось в вертикальном положении. Избегая сложных технических объяснений, можно в целом сделать вывод, что как бы человек не повернул чернильницу, чернила все равно не пролились бы.
Результат опроса студентов СПО
Заключение
Изучили характер и этапы развития античной механики.Благодаря этим открытиям новых законов были построены многие полезные для человечества механизмы и созданы предпосылки для их совершенствования.Ответили на вопросы:
- Какое значение имело развитие механики для человека?
- Какие изобретения были сделаны и кем?
В наши же дни вся античная механика переросла в промышленные масштабы. Техника работы механизмов осталась прежней, однако рабский труд был заменён на роботов, автоматизирующих и ускоряющих процесс производства.
Герон Александрийский великий физик, математик, механик и инженер древней Греции. Жил предположительно в I-II века до нашей эры в Александрии Египетской.
Учителем Герона Александрийского, считают другого не менее великого ученого древней Греции Ктесибия.
Одной из главных заслуг Герона Александрийского перед историей, являются книги, написанные им. В них описываются не только собственные изобретения Герона, но и знания других ученых древней Греции.
В работах по геодезии, Герон Александрийский описывает первый одометр — машину для измерения расстояний. Здесь же он описывает первый прообраз современного теодолита — диоптр. Это был простейший прибор для измерения углов. С помощью этого прибора, проводились измерения поверхности земли. Для этого Герон Александрийский применял геометрию и теорию основанную на системе прямоугольных координат.
Рассмотрена в его примерах по геодезии и задача по прокладыванию тоннеля, при рытье его с двух сторон одновременно.
В трудах по механике, Герон Александрийский описывает такие устройства, как двери храма, которые открывались сложной системой механизмов при зажжении огня на алтаре. Эолепил — шар Эола, прообраз первых паровых турбин и один из первых тепловых двигателей. Пожарный водяной насос, позволявший непрерывно подавать воду. Волшебный фонтан (Геронов фонтан), в котором вода била сама, без внешнего источника воды или энергии. Некоторые даже считали этот фонтан вечным. Кстати, автором пожарного насоса являлся Ктесибий, учитель Герона Александрийского, а не сам Герон как это часто считают.
В работах по автоматике, Герон Александрийский описывает простейшие автоматические устройства, такие как автомат для продажи святой воды. Посетителю храма достаточно было кинуть монетку, как из крана вытекала небольшая порция святой воды.
Немало было и трудов и на тему Оптики. Герон Александрийский рассматривал задачи по отражению и преломлению света. Объяснял причину прямолинейного распространения света, строил свои собственные теории.
Нужна помощь в написании доклада?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Много работ Герона Александрийского было посвящено Математике. Больше всего в его работах формул по геометрии, задач по вычислению геометрических фигур. Так же здесь описывается и знаменитая формула Герона, с помощью которой можно вычислить площадь треугольника по трем сторонам. Надо отметить, что открыл эту формулу все-таки Архимед, а не Герон. Большинство формул приведенных Героном Александрийским в своих книгах приводятся без всяких доказательств, только с примерами.
Многие из открытий Герона Александрийского значительно опережали свое время. Они не были востребованы в древнем мире с его рабовладельческим строем. Этому миру не нужны были машины, у него были рабы. К механикам в древней Греции относились с пренебрежением. Их труд приравнивали к ремеслу, которым занимались только ремесленники и рабы.
Большая часть из изобретений Герона была забыта на тысячелетия. Многие из его открытий, впоследствии открывались заново, учеными, которые даже никогда не слышали о Героне Александрийском.
Герон Александрийский (вероятно, I-II вв. н.э.) - древнегреческий инженер, физик, механик, математик, изобретатель. Преподавал в Александрии. Его обширные научные работы дошли до нас почти все.
Герон описал основные достижения античного мира в области прикладной механики. Он изобрел ряд приборов и автоматов, в частности, прибор для измерения протяженности дорог, действовавший по тому же принципу, что и современные таксометры, различные водяные часы и др. Он описал прибор диоптр, прапрадед современного теодолита. Герон впервые исследовал пять типов простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок, заложил основы автоматики. В труде "Пневматика" Герон Александрийский описал ряд "волшебных фокусов", основанных на принципах использования теплоты и перепада давлений. Люди удивлялись его чудесам: двери храма сами открывались, когда над жертвенником зажигался огонь. Этот ученый придумал автомат для продажи "святой" воды, сконструировал шар, вращаемый силой струи пара. Изобрел еще ряд приборов и автоматов.
Наиболее полно систематизировал знания древних в области световых явлений. Следуя его трудам, все ученые стали разделять оптику на катоптрику, т.е. науку об отражении и диоптрику, т.е. науку об изменении направления световых лучей при попадании в прозрачные среды, или, как мы теперь говорим, о преломлении. Почти за 1500 лет до Ферма что геометрическим путем приходит к частной формулировке его принципа для отражения: "Скажу, что из лучей, падающих из данной точки и отражающихся в данную точку, минимальны те, которые от плоских и сферических зеркал отражаются под равными углами". В трактате "Катоптрика" (катоптрика-наука об отражении лучей от зеркальных поверхностей) Герон обосновывает прямолинейность световых лучей бесконечно большой скоростью их распространения. Далее, он приводит доказательство закона отражения, основанное на предположении, что путь, проходимый светом, должен быть наименьшим из всех возможных. Вслед за законом отражения Герон рассматривает различные типы зеркал, особое внимание уделяя цилиндрическим зеркалам. В настоящее время мы располагаем пятитомным научным собранием сочинений Герона, в котором арабские и греческие тексты сопровождаются переводами на немецкий язык.
Математические работы Герона являются энциклопедией античной прикладной математики. В лучшей из них - "Метрике"- даны правила и формулы для точного и приближенного вычисления площадей правильных многоугольников, объемов усеченных конуса и пирамиды, приводится т.н. формула Герона для определения площади треугольника по трем сторонам, встречающаяся у Архимеда; даются правила численного решения квадратных уравнений и приближенного извлечения квадратных и кубических корней.
Содержание математических трудов Герона догматично, правила чаще всего не выводятся, а поясняются на примерах. Это сближает труды Герона с работами математиков Древнего Египта и Вавилона. В 1814 было найдено сочинение Герона "О диоптре", в котором изложены правила земельной съемки, фактически основанные на использовании прямоугольных координат.
Влияние работ Герона можно проследить в Европе вплоть до эпохи Возрождения.
Менелай - в греческой мифологии сын Атрея и Аэропы, брат Агамемнона. После убийства Атрея Эгисфом Менелай и Агамемнон вынуждены были бежать из Микен. Они нашли приют в Спарте у царя Тиндарея, который выдал замуж за Агамемнона Клитеместру и помог ему вернуть царский трон в Микенах Менелай, избранному из нескольких десятков знатнейших героев всей Эллады в супруги Елены (земным отцом которой был Тиндарей, а небесным Зевс), Тиндарей вскоре уступил царскую власть в Спарте. Безмятежная жизнь Менелая с Еленой продолжалась около десяти лет; их дочери Гермионе было девять лет, когда в Спарту явился троянский царевич Парис. Менелай в это время отправился на Крит, чтобы участвовать в похоронах своего деда по матери Катрея. Узнав о похищении жены и сокровищ Парисом, Менелай призвал на помощь всех её бывших женихов, связанных совместной клятвой оберегать честь её супруга, и сам выставил ополчение на 60 кораблях. До начала военных действий Менелай вместе с Одиссеем отправились в качестве послов в Трою, пытаясь уладить конфликт мирным путём, но Парис и его сторонники отказались вернуть Елену и сокровища, и война стала неизбежной. В единоборстве с Парисом Менелай явно берёт верх, и только вмешательство богини Афродиты спасает соперника Менелая. Вскоре Менелай был ранен Пандаром стрелой из лука. Ещё раз Менелай проявляет доблесть, обороняя от троянцев тело убитого Патрокла; известна скульптурная группа 2 в. до н. э., изображающая Менелая с трупом Патрокла, представленная также большим количеством поздних копий). Менелай входил в число греческих воинов, укрывавшихся в деревянном коне, и в ночь падения Трои убил троянского царевича Деифоба, ставшего мужем Елены после смерти Париса. Тотчас после победы над Троей Менелай вместе с возвращённой ему Еленой отплыл на родину, но уже у берегов Пелопоннеса попал в страшную бурю, которая отбросила его к берегам Крита. Во время восьмилетних скитаний Менелай попадает на Кипр, в Финикию и Египет, где приобретает большие сокровища. С островом Фарос в устье Нила связан последний эпизод странствий Менелая: от морского старца Протея с помощью его дочери Эйдофеи Менелай получает предсказание о своём будущем и о способах возвращения на родину. С Египтом Менелая связывает и другая версия мифа, по которой в Трое находился только призрак Елены, сама же она по воле Зевса была перенесена к берегам Нила и ожидала здесь во владениях Протея своего супруга. Последний этап возвращения Менелая в Спарту после восемнадцатилетнего отсутствия, согласно эпической традиции, протекал без осложнений. Предупреждённый Протеем об убийстве Эгисфом Агамемнона, Менелай торопится отомстить Эгисфу, но его опережает сын Агамемнона Орест, убивший Эгисфа и Клитеместру, Менелай поспевает только к их похоронам. После долгих лет спокойной жизни с Еленой по возвращении в Спарту Менелай как зять Зевса удостоился поселения на Елисейских полях, куда античная традиция помещала легендарных героев прошлого. Поздние авторы называют имена нескольких сыновей Менелая, рождённых ему в отсутствие Елены наложницами; с одним из них (Мегапенфом) связан вариант сказания об изгнании Елены из Спарты после того, как Менелай был перенесён в обитель блаженных. В отличие от образа Елены, восходящего к древнейшему растительному божеству, образ Менелая является плодом героического сказания, возможно, опирающегося на какие-то исторические воспоминания микенской эпохи.
О месте Птолемея в истории науки
Клавдий Птолемей занимает одно из самых почетных мест в истории мировой науки. Его сочинения сыграли огромную роль в становлении астрономии, математики, оптики, географии, хронологии, музыки. Посвященная ему литература поистине огромна. И при этом его образ до наших дней остается неясным и противоречивым. Едва ли среди деятелей науки и культуры давно ушедших эпох можно назвать многих, о ком бы высказывались такие противоречивые суждения и велись столь яростные споры среди специалистов, как о Птолемее.
Объясняется это, с одной стороны, той важнейшей ролью, какую сыграли его труды в истории науки, а с другой - предельной скудостью биографических сведений о нем.
Биографические сведения
Факты, дошедшие до нас о науке древних, иногда поражают тем, насколько современны были наши далекие предки в своем понимании мира. Оказывается, ещё в Древней Греции, задолго до появления машин и спутников, учёные уже вычислили точную окружность Земли. Уже тогда они знали, что Земля — лишь одна из планет, вращающихся вокруг Солнца. Они рисовали точнейшие звёздные карты, создавали глобусы, паровые машины и даже первые программируемые устройства.
Фалес Милетский
Научные открытия Фалеса
Архимед
Научные открытия Архимеда
Ктеcибий
Изобретения Ктесибия
Гидравлический орган- механизм, работа которого основывалась на движении поршневых насосных приспособлений: одно закачивало воздух внутрь механизма, второе направляло его к трубам, используя емкость с водой для регулирования давления. Впоследствии, через 300 лет, поршневые механизмы были заменены на меха, и мехами же заменили емкость с водой. Гидравлический орган стал прообразом того органа, который мы знаем сейчас. А первый орган Ктезибия состоял из полых стержней, и закрепленных к их отверстиям труб, сквозь которые проходил сжатый под действием воды воздух, выдавая мощный звук. Причем, открывая и закрывая эти отверстия, звуки можно было варьировать, добиваясь разнообразия мелодии звучания. Это изобретение настолько потрясло современников, что приспособление было освящено в храме Венеры.
Поршевой насос – насос, который применяется для поднятия воды из колодца, для создания сильной направленной струи воды, именно на основе таких первых приспособлений был создан сифон. Это открытие трудно переоценить и для пневматики, и впоследствии для оружейного дела – фактически, Кте c ибий Александрийский стал родоначальником инженерной науки. Идея о сжатии воздуха и воды, чтобы использовать этот потенциал для перемещения в пространстве стала революционной. Первый изобретенный Кте c ибием насос получил широкую популярность в Александрии: он мог поднимать воду из колодца и направлять ее вверх. Особенно значимым стало это изобретение для пожаротушения: первый древнегреческий насос носил название "пожарный насос из Александрии", и он стал первым таким артефактом в мире. Кстати, современные насосы для пожаротушения сохранили все атрибуты своего александрийского прообраза. Впоследствии насосы стали использовать в Александрии и для обеспечения зданий питьевой водой путем ее вертикальной подачи.
Водяные часы – часы, точность которых считалась непревзойденной до XVII века, когда стал использоваться маятник для часовых механизмов. Эти часы имели очень высокую стоимость из-за материалов из которых они изготовлялись. Для того чтобы обеспечить защиту механизма часов от ржавчины, от износа, от скопления загрязнений, в драгоценных камнях или в золотом слитке делалось отверстие для стока воды. Вода стекала в емкость цилиндрической формы, а специальный поплавок указывал на отметку времени при помощи подвижных силуэтов и даже звукового сопровождения.
Герон
Герон Александрийский — греческий ученый, работавший в Александрии. Автор дошедших до нас трудов, в которых систематически описывал основные достижения античного мира в области прикладной механики. В известном двухтомном трактате "Пневматика" описал различные механизмы, управляемые с подогревом или сжатым воздухом или паром: aeolipile, т. е. мяч, вращающийся под действием пара, автомат для открывания дверей, пожарный насос, различные сифоны, водяной орган, механический театр марионеток и т. д. В разделе "механика" подробно рассмотрены простые станки: рычаг, хомут, клин, винт и блок. Используя зубчатую передачу, он построил прибор для измерения длины дорог, основанный на том же принципе, что и современные таксометры.
Изобретения Герона
Заключение
Исследуя информацию об античных учёных, поражаешься – насколько некоторые изобретения опережали своё время. Многие из великих открытий древнейших ученых воспринимаются нами как нечто совершенно очевидное. Но это лишь следствие того, что сделаны они были очень давно, и человечество пользуется результатом трудов этих философов уже продолжительное время. Политическое устройство, этические вопросы, основы механики, химии, лекарское искусство — труды этих людей опровергают все наше представление о примитивной жизни Древнего Мира. Напротив, на протяжении своей истории мировая цивилизация все время возвращается к этим истокам, настолько фундаментальным и важным. Античность, ее культура и искусство - это неиссякаемый источник идей, мыслей, художественных открытий. Из него человечество во все времена черпало вдохновение к созиданию прекрасного.
Читайте также: