Математика в военном деле реферат

Обновлено: 30.06.2024

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

Математические задачи — для фронта

Мы должны преклоняться перед выдержкой, самоотверженностью и верностью Отчизне, которую проявляли математики-воины. Однако нельзя забывать и о другом вкладе математиков в победу советского народа над сильным и коварным врагом. Этот вклад состоит в использовании тех специфических знаний и умений, которыми обладают математики.

Значение этого фактора особенно важно в наши дни, когда война стала, в первую очередь, соревнованием разума, изобретательности и точного расчета. Дело в том, что для военных действии привлекаются все достижения естествознания, а вместе с ними и математика во всех ее проявлениях.

Создание атомного и ракетного оружия потребовало не только использования физических законов, но и обширных математических расчетов, создания новых математических моделей и даже новых ветвей математики. Без таких предварительных математических исследований не создается ни одна техническая система и, чем она сложнее, тем разнообразнее и шире ее математический аппарат.

Математика в артиллерии

Математические знания были нужны и непосредственно в бою. Известно, что такой род войск – артиллерия без расчетов не мог бы существовать. На фронте были и специальные расчетные части. Еще в древности математические знания использовались в военном деле.

В знаменитом диалоге Платона “Государство” говорится о том, что арифметика и геометрия необходимы каждому воину: “При устройстве лагерей, занятия местностей, стягивания и развертывания войск и разных других воинских построениях, как во время сражения, так и в походах, конечно, скажется разница между знатоками геометрии и тем, кто ее не знает”.

Исследованием артиллерийских систем занимались М. В. Остроградский (1801 —1862) и П. Л. Чебышёв (1821—1894), и последующие поколения ученых. Проблемы пристрелки, разработанные еще в XIX веке в связи с появлением новых типов артиллерии, потребовали в период Великой Отечественной войны дополнительных исследований и составления таблиц. Стрельба с самолета по самолету и по наземным целям также привела к математическим задачам, которые нужно было срочно решить. Ими занимались упорно как специалисты в области артиллерии, так и математики.

Проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель, область, которую накроет бомбовой удар. Такие таблицы были составлены еще до начала войны, но для самолетов, обладающих большими скоростями.

Во время войны выявилась полезная возможность использования тихоходных учебных самолетов для ночных бомбежек. Были созданы специальные полки ночных бомбардировщиков, но для них не было своевременно создано таблиц бомбометания. Возникла срочная задача производства соответствующих расчетов. Таблицы были созданы и они оказали несомненную помощь нашим летчикам и летчицам.

Идет жестокая война. Фронт требует увеличения эффективности огня артиллерии, повышения меткости стрельбы. Важная проблема - увеличить вероятность попадания в цель при торпедном залпе. Возникла идея за счет искусственного рассеивания увеличить эту вероятность. Этой задачей занялся один из крупнейших наших математиков академик А.Н. Колмогоров. Ему удалось найти полное решение задачи и довести его до практического использования.

Несомненно, что какую-то долю успехов наших моряков следует отнести и на счет этой решенной Колмогоровым задачи. Позднее его выводы были перенесены и на проблемы, связанные со стрельбой зенитной артиллерии по самолетам. Теория вероятностей позволила решить весьма важную задачу оборонного характера. Эта работа оказала серьезную помощь в повышении эффективности огня советской артиллерии.

Во время Великой Отечественной войны появилась еще одна проблема – обеспечение кучности боя и устойчивости артиллерийских снарядов при полете. Эту сложную математическую задачу успешно решил член-корреспондент Академии наук СССР Четаев Н. Г. Он предложил наивыгоднейшую крутизну нарезки ствола орудий, что позволило обеспечить кучность боя и устойчивость снарядов при полете.

Профессор С.В.Бахвалов, известный геометр, разработал теорию приборов управления артиллерийским огнем.

Важная для ПВО задача об устойчивости формы аэростата воздушного заграждения, а также прочности тросов заграждения была решена профессором Х.А.Рахматулиным.

Благодаря новаторским расчетам математиков в СССР была сделана лучшая в мире каска с очень сложной кривизной поверхности, обеспечившей ее наилучшую отражательную способность.

Математика в авиации

В период Великой Отечественной войны техника была разнообразной и сложной. Она также требовала широкого использования математических расчетов для ее изготовления и эксплуатации.

Увеличение скорости полета самолетов требовало не только повышения мощности двигателей, но и выбора оптимального профиля фюзеляжа и крыльев, а также решения многих других вопросов.

В России над этими вопросами еще с прошлого века работал ряд ученых и в первую очередь Н. Е. Жуковский (1847 — 1921), названный В.И. Лениным отцом русской авиации.

Он закономерно считается основоположником новой математической науки — аэродинамики, в которой ему удалось создать ряд сильных методов исследования и решить многочисленные актуальные задачи, основать большую научную школу, состоящую из ближайших учеников по университету и старейшему высшему техническому заведению Москвы — Московскому высшему техническому училищу.

Жуковский заложил основы Военно-воздушной академии, получившей впоследствии его имя, а также Центральный аэрогидродинамический институт. Это научное учреждение долгие годы работало под руководством одного из ближайших учеников и сотрудников Н.Е. Жуковского — С.А. Чаплыгина (1869 —1942) и объединили многих выдающихся исследователей — М. В. Келдыша (1911 — 1978).В.В. Голубева (1884 —1954), М.А. Лаврентьева (1900—1980) и др.

Теоретический отдел разрабатывал многие важные проблемы, в том числе и для военной авиации. Многие из этих разработок пригодились и были широко использованы для создания новых систем истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков, обладавших повышенной маневренностью, скоростью, надежностью. Превосходные истребители А.С. Яковлева и С.А. Лавочкина, неуязвимые штурмовики С.В. Ильюшина, бомбардировщики В.М. Петлякова.

Большое значение получили теории двух явлений — штопора и шимми (или флаттера), представлявших в ту пору основную опасность для авиаторов. Как правило, самолет, попавший в состояние штопора или шимми (особые вибрации самолета, приводившие к его разрушению) уже не могли из него выйти. Теорию этих явлений создал М. В. Келдыш (впоследствии президент Академии наук СССР, главный теоретик космонавтики).

Однако он пошел дальше и на основании теории сделал заключения о том, как устранять эти явления. В результате практика полетов получила надежное средство для борьбы с шимми и штопором и за все время войны практически не было в нашей авиации гибели самолетов и летчиков по этим причинам. Переоценить результаты этих исследовании невозможно, поскольку они помогли не только сохранить жизнь летчиков и самолеты, но и позволили летать на больших скоростях.

Роль математики в военном деле все возрастает. Обратимся к фактам. Математический институт академии наук СССР в 1943 году разработал и вычислил штурманские таблицы. Расчеты всех дальних полетов, выполняемые по этим таблицам, значительно повысили точность самолетовождения. Ни в одной стране мира не было штурманских таблиц, равных этим по своей простоте и оригинальности.

Интенсивная творческая деятельность ученых МГУ в области аэродинамики накануне и в годы войны значительно укрепляли научную основу, на которую опиралось совершенствование нашей авиации. Большую роль в развитии авиации сыграли работы академика Н.Е. Кочина, отдавшего последние годы своей научной деятельности Московскому университету.

В апреле 1942г. коллектив математиков под руководством академика С.Н.Бернштейна разработал и вычислил таблицы для определения местонахождения судна по радиопеленгам. Таблицы ускоряли штурманские расчеты примерно в 10 раз.

Штаб авиации дальнего действия, давая высокую оценку работе математиков, отметил, что ни в одной стране мира не были известны таблицы, равные этим по своей простоте и оригинальности.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Таблица к работе.xlsx

Выбранный для просмотра документ Исслед. работа.docx

История сухопутных войск 4-5

Сухопутные войска в числах 6-7

Огнестрельное оружие 12

Вклад математиков в военное дело 13-14

Траектория движения снаряда 15-18

Актуальность

Многие задачи военного дела в своей основе не решаются математическим путем. Однако отдельные элементы таких задач могут быть уяснены и надежно обоснованы только при применении математических методов. В частности, оценка артиллерийского огня по различным боевым целям не может быть правильно учтена без применения теории вероятностей.

Большое значение в военной технике, баллистике, военной топографии, штурманском деле имеют различные разделы геометрии.

Для понимания многих военно-технических вопросов, например способов расчета движения снарядов, самолетов, ракет, требуется знание по меньшей мере основных физических и математических законов в этой области.

Актуальность данной темы заключается в том, что история развития и повышения обороноспособности нашей страны- одна из важнейших задач нашего государства в современном мире

Цель работы: изучить и обобщить вклад математики как науки в развитие армии страны и повышение его обороноспособности.

Изучить теоретический материал по данной теме

Рассмотреть состав сухопутных войск

Раскрыть роль математики в военных научных изобретениях

Ознакомиться с наукой о движении тел в пространстве.

Гипотеза: математика играет серьёзную роль в военном деле

Методы исследования:

Работа с научно-популярной литературой

Анализ полученной информации

Отбор нужной информации

Работа в программе Excel

Рассмотрим ведущую роль математики на примере сухопутных войск.

В ознаменование данного события российской военной истории указом Президента Российской Федерации от 31 мая 2006 г. № 549 установлена памятная дата – день Сухопутных войск России, который ежегодно отмечается 1 октября.

Реформирование армии продолжил Александр II, который реорганизовал ее структуру, способы комплектования, организацию и вооружение войск, а также систему подготовки военных кадров. Кроме того, вместо рекрутского набора в армию была введена всеобщая воинская повинность.

Со второй половины XIX в. в сухопутных войсках начали происходить качественные изменения. Большое значение приобрела техническая составляющая. Активно развивались инженерные, авиационные, воздухоплавательные и железнодорожные подразделения сухопутных войск. Кроме того, появились новые специальные войска – химической и биологической защиты. Однако войны и революции начала 20-го столетия привели к фактическому уничтожению старой российской армии. Пришедшие к власти большевики создали новую Рабоче-Крестьянскую Красную Армию, которая проявила себя во время Гражданской войны.

С середины 1920-х гг. сухопутные войска Красной Армии стали набирать силу. Они сыграли решающую роль в Великой Отечественной войне, так как основные сражения происходили именно на суше. В ходе войны их численность почти удвоилась, сложилась гибкая и достаточно эффективная структура, отвечавшая условиям ведения вооруженной борьбы с хорошо оснащенной в техническом отношении армией противника. Постоянно увеличивалось количество орудий и минометов, реактивных систем залпового огня, танков и самоходных артиллерийских установок новых типов, противотанковых средств, средств противовоздушной обороны (ПВО) и автоматического стрелкового оружия. В целом вооружение сухопутных войск обновилось более чем на 80%.

После окончания войны произошло официальное оформление Сухопутных войск (СВ) как вида Вооруженных Сил СССР.

Новые масштабные изменения произошли в российской армии после распада Советского Союза. Причем на первых порах военная реформа, по сути дела, свелась к простому сокращению ВС СССР и Сухопутных войск, в том числе. К примеру, с 1989 г. по 1997 г. их личный состав сократился более чем на 1 млн 100 тыс. военнослужащих.

Начиная с 2009 г. в рамках придания Вооруженным Силам РФ нового облика в Сухопутных войсках произошли значительные структурные преобразования. Основным тактическим соединением СВ стали бригады постоянной готовности, сформированные вместо громоздких и трудно управляемых дивизий. В результате войска стали более компактными и мобильными, способными без проведения дополнительных мероприятий по доукомплектованию соединений и частей успешно вести высокоманевренные боевые действия в современных войнах и вооруженных конфликтах.

На сегодняшний день Сухопутные войска в своем составе имеют мотострелковые, танковые войска, ракетные войска и артиллерию (РВ и А), войска ПВО, являющиеся родами войск, а также специальные войска, части и подразделения материально-технического обеспечения. Организационно они состоят из общевойсковых армий (оперативных командований), мотострелковых (в том числе горных), танковых, десантно-штурмовых бригад, бригад прикрытия, военных баз, пулеметно-артиллерийской дивизии, учебных центров, соединений и частей РВ и А, войск ПВО, специальных войск и некоторых других организаций и учреждений.

Объединения и соединения Сухопутных войск входят в состав 4 военных округов (объединенных стратегических командований) и составляют основу группировок войск (сил) на стратегических направлениях.

Сухопутные войска в числах

В организации русской пехоты в 1800 – 1812 гг. можно выделить несколько этапов. В 1800-1805 гг. - это время восстановления организации, которая соответствовала принципам линейной тактики. Император Павел преобразовал пехоту, сократив число егерских частей и увеличив число мушкетёрских полков. В целом пехота была сокращена с почти 280 тыс. человек до 203 тыс. Воинская комиссия 1801 года работала над установлением единообразия пехоты с целью улучшения управления в мирное и военное время.

По штату мирного времени мушкетёрские и гренадёрские полки имели 1928 строевых и 232 нестроевых солдата, по штату военного времени – 2156 строевых и 235 нестроевых солдат. Егерские полки имели единый штат – 1385 строевых и 199 нестроевых солдат. По штатам 1803 года в армии было 3 гвардейских полка, 1 гвардейский батальон, 13 гренадёрских, 70 мушкетёрских полков, 1 мушкетёрский батальон, 19 егерских полков. В гвардии числилось 7,9 тыс. солдат, 223 офицера, в полевых войсках – 209 тыс. солдат и 5,8 тыс. офицеров. Затем прошли некоторые преобразования, в результате к 1 январю 1805 года в пехоте стало 3 гвардейских полка, 1 гвардейский батальон, 13 гренадёрских полков, 77 пехотных (мушкетёрских) полков и 2 батальона, 20 егерских полков и 7 морских полков. Численность гвардии (без морской пехоты) установлена на уровне 8 тыс. человек, полевых войск – 227 тыс. человек.

Второй период преобразований охватывает 1806-1809 годы. В это время была увеличена численность пехоты, в частности егерских частей. В 1808 году в составе пехоты было 4 гвардейских полка, 13 гренадёрских полков, 96 пехотных (мушкетерских) и 2 батальона, 32 егерских полка. По штатам в гвардии числилось 11 тыс. человек, в полевых войсках 341 тыс. при 25 тыс. подъемных лошадей.

В третий период преобразований – 1810-1812 гг., была завершена перестройка пехоты. Количественный и качественный состав пехоты был значительно изменён и стал соответствовать современным требованиям. Гренадерские полки теперь имели 3 фузилёрных (пехотных) батальона, в каждом батальоне было 4 роты (3 фузилёрных и 1 гренадерская). Мушкетерские (пехотные) полки имели 3 пехотных батальона, в каждом батальоне было 3 мушкетерские роты и 1 гренадерская. Только Лейб-гренадерский полк имел 3 гренадерских батальона из гренадёрских рот. В егерских полках также ввели трёхбатальонный состав: каждый батальон состоял из 3 егерских рот и 1 гренадерской роты. Этим было установлено единство линейной пехоты.

К середине 1812 года русская пехота имела: 6 гвардейских полков и 1 батальон, 14 гренадерских полков, 98 пехотных, 50 егерских, 4 морских полка и 1 батальон. Общая численность гвардии возросла до 15 тыс. человек, а полевой пехоты до 390 тыс.

Для достижения большей манёвренности и самостоятельности каждая рота имела свой обоз для перевозки боеприпасов и полевую кузню. На каждое орудие возили 120 боеприпасов: 80 ядер или гранат, 30 картечных и 10 брандскугелей (зажигательный снаряд). Численность орудийной прислуги составляла 10 человек на лёгкое орудие и 13 на тяжёлое. На каждое два орудия было по офицеру.
К 1812 году полевая артиллерия имела 1620 орудий: 60 орудий гвардейской артиллерии, 648 батарейных орудий, 648 легких орудий и 264 конных орудия. Кроме того, было 180 орудий осадной артиллерии. Личный состав артиллерии насчитывал около 40 тыс. человек.

Тактические единицы в родах и видах войск Вооруженных Сил РФ

Итак, что же такое отделение, взвод, рота и другие понятия, известные нам из книг и фильмов с экрана? И сколько человек они в себе содержат?

Начало использования математических знаний в военном деле относится к глубокой древности. Известно, что в Древнем Вавилоне арифметические сведения употреблялись при подсчете необходимых запасов для армии, геометрия же использовалась при строительстве укреплений и подсчете объема необходимых земельных работ.

Математика и военное дело.

«Но ведь арифметика и счет целиком касаются числа.

Само собой разумеется, что авторы, говоря о циркуле, имели в виду не только и не столько этот простейший прибор для черчения, сколько математику с ее возможностями строгих логических выводов и расчетов.

Для создания армии, в начале XX века, необходимо было наряду с подготовкой командного состава, решить ряд научных и инженерно – технических проблем. Проблемы артиллерии по–прежнему оставались решающими. Но наряду с ними появились задачи, связанные с созданием собственной авиации, бронетанковых сил, организацией проводной и радиосвязи. Они требовали не только привлечения известных и уже хорошо разработанных математических методов, но и создания новых методов исследования.

В ту пору на первом месте стояли проблемы, связанные с полетом самолета. Теория полета позволила рассчитывать аэродинамические свойства конструкций до их постройки и испытания в воздухе. Эту работу возглавил выдающийся ученый Н.Е. Жуковский (1847-1921). Он и его ученики положили начало замечательному учреждению, получившему позднее наименование ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт).

В связи с исследованием механики полета при больших скоростях М.А. Лаврентьев разработал новую математическую теорию квазианалитических функций, позволяющую учитывать сжимаемость воздуха.

Совершенно естественно, что математическая теория полета самолета была лишь одной из проблем, которые требовали серьезного участия математиков. Другие проблемы были связаны с новыми аспектами теории стрельбы: стрельба из танка, стрельба из самолета и по самолету, рассеивание при бомбометании и так далее. Большое значение приобрели вопросы устойчивости движения (самолета, снаряда, корабля, торпеды и прочее). Военное дело потребовало широкого привлечения ряда новых методов математики, в частности теории устойчивости движения, начало которой было положено еще в XIX веке А.М. Ляпуновым (1857-1918). Ляпунов разрабатывал эту теорию в связи с задачами устойчивости Солнечной системы. Но в науке часто случается, что математические приемы, созданные для определенной задачи практики, находят позднее многочисленные новые применения, и в том числе в областях знания, очень далеких от первоначальной.

Чтобы поднять самолет в воздух, требуется создать легкую и одновременно прочную конструкцию корпуса и фюзеляжа. Вот почему большое значение для авиации, а также для морского дела получила проблема создания прочных и одновременно легких и тонких конструкций. Для ее решения необходимы не только физические эксперименты, но и математические расчеты, а также создание математических моделей интересующих нас реальных явлений.

Само собой разумеется, что эти вопросы в наши дни заняли несравненно большее значение. В последние десятилетия к проблемам шифрования и дешифрования широко привлекаются математики, особенно специалисты в области комбинаторики, математической логики, алгебры.

Для решения проблем обороны страны еще перед Великой Отечественной войной начали широко использоваться (помимо экспериментальных исследований) математические методы. Если говорить о тех направлениях математической мысли, которые нашли особенно серьезное применение, то в первую очередь следует назвать теорию дифференциальных уравнений, теорию вероятностей, алгебру и математическую логику, теорию функций комплексного переменного, методы приближенных вычислений. Из прикладных математических дисциплин должны быть упомянуты теоретическая механика, аэро- и гидродинамика, теория упругости, математическая физика.

Но мы не должны упускать из вида и другой аспект использования математики – ее непременное присутствие при образовании офицера армии и флота. Без математики, без ее безукоризненного знания, и притом в весьма широком объеме, не может быть ни хорошего штурмана, ни артиллериста, ни связиста, ни строителя, ни приемщика военной продукции на заводах. Базой же любого математического образования является хорошо усвоенный курс математики средней школы.

Великая Отечественная война выдвинула перед всеми видами деятельности огромное число сложнейших проблем. Математика не осталась в стороне. Перед ней возникли многочисленные новые задачи, зачастую совершенно необычные. Нередко же появлялись вопросы, которые могли быть решены задолго до того, как они потребовались, но о них не думали, им не придавали значения. Например, перед войной все были увлечены созданием авиации, которая летела бы с огромными для того времени скоростями, на большой высоте и отличалась бы при этом большой маневренностью. Однако уже в первый период войны стало ясно, что при определенных условиях оказываются незаменимыми бомбардировщиками тихоходные самолеты, которые раньше использовались лишь как учебные. Но для них не было таблиц бомбометания, поскольку никто не помышлял о таком их использовании. Пришлось срочно эти таблицы составлять, а для этого было необходимо, для ускорения и упрощения вычислений, придумать хорошие формулы.

Необходимость выпуска огромной массы однородной продукции, с которой неизбежно связано военное производство, привела к постановке задачи исключительной важности: проверке качества больших количеств однородных изделий. При ее решении возникали трудности двоякого характера: во-первых, проверка качества каждого изделия требует некоторого времени и, во-вторых, проверка качества некоторых изделий приводить к их непоправимой порче. Нередко проверка качества одного – единственного изделия требует несравненно большего времени, чем его изготовление. Так, изготовить винтовочный патрон на соответствующем автомате можно за малую долю минуты, а проверка его качества отнимает много минут; проверка качества взрывателя приводит неминуемой его порчи. Как поступать в условиях, когда продукция нужна и ощущается острая нехватка рабочей силы? Выход был найден: использование статистических методов контроля за качеством продукции. Эти методы позволяют при проверке ничтожной доли изготовленных изделий давать достаточно точные заключения о качестве всей партии. При этом удается добиться выигрыша двоякого рода: значительного уменьшения времени на контроль качества изделий и огромного уменьшения порчи изделий при контроле.

Первые идеи статистического метода контроля за качеством принимаемых партий продукции принадлежали еще М.В. Остроградскому (1801-1862). Позднее они разрабатывались в Ташкенте В.И. Романовским (1879-1954). Во время Великой Отечественной войны этими вопросами занимались многие математики в нашей стране. Разработанные ими идеи легли в основу важной прикладной области теории вероятностей – теории статистических методов приемочного контроля.

Наряду с вопросами приемочного контроля ( то есть контроля качества уже изготовленной продукции) начали разрабатываться и проблемы управления качеством в процессе производства.

Несомненно, что послевоенный период начался в военном деле тремя событиями исключительной важности: появлением ядерного оружия, созданием электронных вычислительных машин и широким развитием работ по ракетной технике. Каждое из указанных направлений конструкторской мысли столкнулось с необходимостью самого широкого привлечения к соответствующим разработкам представителей теоретических областей знания, в первую очередь физиков и математиков.

Математический институт Академии наук СССР разрабатывает штурманские таблицы. Уже в 1943 году они находят широкое применение в боевой практике авиации дальнего действия. Какова их ценность? Расчеты всех дальних полетов, выполняемые по этим таблицам, значительно повысили точность самолетовождения.

Идет жестокая война. Фронт требует увеличения эффективности огня артиллерии, повышения меткости стрельбы. Эту проблему успешно решает академик А.Н. Колмогоров. По заданию Главного артиллерийского управления он, используя свои работы по математике в области теории вероятностей, дал определение наивыгоднейшего рассеивания артиллерийских снарядов. Математическая теория вероятностей использовалась во время Великой Отечественной войны и для определения наилучших методов нахождения самолетов, подводных лодок противника, и для указания путей, позволяющих избежать встречи с подводными лодками врага.

Математика помогала рассчитывать, сколько нужно сделать одновременных выстрелов по самолету противника для того, чтобы иметь наибольшую вероятность сбить его. Член-корреспондент АН СССР Н.Г. Четаев предложил наиболее выгодную крутизну нарезки стволов орудий, что позволило обеспечить кучность боя и устойчивость снарядов при полете.

Война требовала от авиации больших скоростей самолетов. Но увы! При освоении больших скоростей авиация столкнулась с внезапным разрушением самолетов из-за вибрации особого рода – флаттера. Опять новая проблема. И тут на помощь приходит математика. За решение данной задачи берется группа ученых во главе с М.В. Келдышем. Она разработала сложную математическую теорию флаттера. Сделано большое дело. Самолеты обеспечены надежной защитой от появления вибраций.

Благодаря немедленному использованию в производстве теоретических исследований видных наших ученых – академиков М.В. Келдыша, А.А. Дородницына и других – стали возможны большие темпы выпуска боевых самолетов.

Видная роль в деле обороны нашей страны принадлежит выдающемуся математику академику А.Н. Крылову, чьи труды по теории непотопляемости и качки корабля были использованы ВМС. Он создал таблицы непотопляемости, в которых было рассчитано, как повлияет на корабль затопление тех или других отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен, и насколько это затопление может улучшить состояние корабля. Эти таблицы дали возможность спасти жизни многих людей, сберечь большие материальные ценности.

Все преподаватели школ прекрасно знаю, что каждый год проводятся уроки Мужества, приуроченные ко Дню Победы. Каждый год мы вынуждены подбирать материал к ним. И этот материал очень редко имеет отношение к нашим предметам. Но приведенный выше материал отвечает всем необходимым требованиям. Он связан с событиями Великой Отечественной войны, рассказывает о подвиге нашего народа, о самоотверженном труде и в тоже время связан с изучаемым предметом. Весь материал подобран таким образом, что может быть использован в любом классе. Стоит еще привести материал к уроку посвященному блокаде Ленинграда и приуроченному к отмечавшемуся в 2003 году 300-летию города.

Выполните действия:

Найдите, на какую часть единицы

больше, чем ,

больше, чем .

Но Ленинград не сдавался. Героизм защитников города хорошо передан в стихах Юрия Воронова, пережившего все ужасы блокады.

Презентация посвящена вкладу ученых - математиков в победу в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов, Выполнена учащимися 10 класса в рамках проектной деятельности.

Содержимое разработки

Математика в военном деле

Савочкин Дмитрий, Илларионова Екатерина

Руководители: Е. Н. Егорова, О. Е. Яковлева

Цель работы

1.Показать роль математики в военном деле

2. Показать связь математики с культурой родного края через вклад советских математиков во время войны

3. Повысить знания о роли математики в военном деле

1.Введение 2.Келдыш Мстислав Всеволодович 3.Крылов Алексей Николаевич 3.Андрей Николаевич Колмогоров

6.Список использованной литературы

Важнейшим фактором, приближавшим победу нашего народа в Великой Отечественной войне, следует считать решения важных прикладных задач, которые осуществили в предвоенные годы и в годы войны советские математики.

Математики и военные инженеры успешно решали важнейшие практические вопросы освоения природных богатств, проблемы, связанные с созданием новой совершенной военной техники, с увеличением выпуском танков, самолетов и другой продукции, в которой так нуждался фронт.

Келдыш Мстислав Всеволодович

Келдыш Мстислав Всеволодович (1911—1978) — российский учёный в области математики и механики, академик Академии Наук СССР.

В начале 40-х годов авиастроители столкнулись со странным и непонятным явлением.

Во время полёта самолёта при достижении им определённой скорости возникали сильные колебания отдельных его частей и через несколько секунд машина разваливалась на куски.

Этими проблемами занялся М.В.Келдыш.

М.В. Келдыш и его сотрудники исследовали причины флаттера и шимми и создали математическую теорию, которая позволила своевременно защитить от этих явлений конструкции скоростных самолетов. За это открытие учёный в 1942 году был удостоен Государственной премии, которая представлена на этом слайде.

Золотая медаль имени М.В. Келдыша Российской академии наук

Келдыш математически показал, что флаттер имеет резонансную природу, т. е. аналогичен эффекту резонанса, наблюдаемому при колебаниях упругой пружины с прикрепленной массой m и коэффициентом упругости k.

Колебания пружинного маятника

Чтобы избежать резонанса при движении крыла в воздушном потоке, М. В. Келдыш предложил соответствующим образом перераспределить массы вдоль крыла и так расположить упругие элементы, чтобы избежать совпадения собственных частот колебаний крыла с частотами вынуждающих внешних сил. Первые же полеты самолетов, усовершенствованных по рекомендациям М. В. Келдыша, дали прекрасные результаты. Итак, математика снова выручила авиацию.

Крылов Алексей Николаевич

Крылов Алексей Николаевич (1863-1945), российский кораблестроитель, механик и математик, академик Академии Наук СССР, Герой Социалистического Труда. Участник проектирования и постройки первых русских линкоров.

Крылов А.Н. выпустил труды по теории корабля, магнитных и гироскопических компасов, артиллерии, механике, математике, истории науки. Создал ряд корабельных и артиллерийских приборов.

Академик Алексей Николаевич Крылов создал таблицу непотопляемости, по которой можно было рассчитать, как повлияет на корабль затопление тех или иных отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен и насколько это затопление может улучшить устойчивость корабля.

Алексей Николаевич Крылов по праву считается основоположником русской научной школы кораблестроения.

Обладая поистине энциклопедическими знаниями, он оставил заметный след в самых различных областях науки и , прежде всего в математике.

Андрей Николаевич Колмогоров

Андрей Николаевич Колмогоров (12 апреля 1903, Тамбов — 20 октября 1987, Москва) — русский советский математик, один из крупнейших математиков ХХ века. Профессор МГУ, доктор физико-математических наук, академик Академии наук СССР (1939 год). Президент Московского математического общества (ММО) в 1964—1966 и 1974—1985.

Проблему увеличения эффективности огня артиллерии решил академик Андрей Николаевич Колмогоров.

Теория вероятностей использовалась для местонахождения самолётов и подводных лодок противника, для указания путей, позволяющих избежать встречи с подводными лодками врага.

График эффективности стрельбы

Ещё в конце тридцатых годов Колмогорова заинтересовали проблемы турбулентности. В работах 1941—1942 и 1962 годов он разработал теорию так называемой локально-изотропной турбулентности, которая позволила выяснить местную структуру развития турбулентного потока.

Колмогоров ввёл важное понятие масштаба турбулентности, использование которого даёт, в частности, возможность оценивать влияние взвешенных частиц и полимерных растворов на развитие турбулентности. В 1946 году Колмогоров организует лабораторию атмосферной турбулентности в Геофизическом институте АН СССР

Математика- это одна их точных наук , которая никогда не потеряет актуальность.

Проведя исследования мы поняли что математика играет в военной сфере очень большую роль. Именно от точности расчетов ученых в годы войны зависело большинство человеческих жизней . И именно благодаря их открытиям мы смогли одержать победу над достойным врагом , превосходившим нас как численно, так и технически.

Список использованной литературы:

Спасибо за внимание.

-75%

Читайте также: