Исследовательская работа "Такие разные часы"

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Новосибирска «Средняя общеобразовательная школа № 69»

630036,г. Новосибирск, ул. 2-я Портовая, 36, тел. [phone] e-mail: [e-mail]

Секция «Математика»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Такие разные часы»

Выполнила: Фещенко Надежда,
ученица 4 «А» класса
МБОУ СОШ № 69

НОВОСИБИРСК
2013

СОДЕРЖАНИЕ

1.

Введение....................................................................................стр. 3 - 4

2.

Какие бывают часы…………………………………………стр. 4 - 8

3.

Самые знаменитые часы мира…………………………….стр. 8 - 9

4.

Часы своими руками…………………………………………стр. 9 - 10

5.

Заключение ………………………………………………….стр. 10 - 11

6.

Список источников информации ………………………….стр. 12

7.

Приложение…………………………………………………стр. 13 - 16

ВВЕДЕНИЕ

Однажды ребятам нашего класса задали вопрос «Что самое быстротечное в жизни?» Я не торопилась с ответом, а подумав, ответила, что это время. И оказалась права. Вскоре прочла загадку
Оно не ждет и не стоит,
Оно всегда вперед бежит.
Все берегут его. Друзья,
Его вернуть, увы, нельзя.

Загадка была про время. Я задумалась о том, что вся наша жизнь организована по часам, и трудно вообразить, как можно было прожить день, не следя за временем. Мы измеряем время годами, месяцами, днями, часами, минутами, секундами... Мы знаем самые разные пословицы, поговорки и афоризмы о времени: "Делу - время, а потехе - час",  "Всякому овощу свое время", "Лучше поздно, чем никогда", "Счастливые часов не наблюдают" и многие другие.

Чтобы ориентироваться во времени, человек изобрел специальный прибор - часы. Шло время, и люди совершенствовали механизм его отсчета. У каждого из нас в доме есть такая вещь как часы. Они бывают разные: настенные, наручные, электронные, кварцевые, механические. Сегодня нам трудно представить, что у людей когда-то не было часов. Не каких-то современных со светящимся циферблатом, не было даже обычных механических ходиков. А теперь нам без часов никак не обойтись, они повсюду с нами. Мы носим часы на руке и в кармане, на улице и дома, часы в школе и в мобильном телефоне. Одни из них - круглые, другие – квадратные, есть толстые, есть тонкие. Одни величиной с горошину, а есть и намного больше человеческого роста.

Актуальность проекта

Данной темой я заинтересовалась, потому что мне стало интересно: как люди раньше определяли время, когда не было часов? Как появились современные часы? Можно ли дома своими руками сделать часы, которыми пользовались наши предки?

Я решила провести исследование. Для начала я организовала анкетирование для ребят четвёртых классов (Приложение № 1). Получается, многие ребята не знают, что время узнавать можно не только с помощью привычных для нас часов. Мало кто знает народные приметы, которые помогают установить время. А самые точные часы назвали лишь два ученика. Так у меня появились единомышленники в изучении вопросов о времени и часах.

Цель моего исследования:

Выявление разнообразных способов измерения времени.

Эта цель включает в себя следующие задачи:

1. Пользуясь различными источниками собрать сведения по теме исследования.

2. Провести опыты по изобретению часов с помощью подручных средств.

3. Доказать, что время можно определить даже тогда, когда в доме нет часов.

4. Составить задания для одноклассников про величину «время».

Объект исследования: часы.

Участники исследования: учащиеся начальной школы, родители.

Гипотеза исследования: Я предполагаю, что часы изобрели не только для красоты, они приносят большую пользу для всех жителей планеты. Это незаменимая вещь в жизни человека и для всей живой природы.

Методы исследования:, анкетирование, наблюдение, опыт, анализ полученных результатов, сбор информации из энциклопедий, журналов, газет, системы Интернет.

КАКИЕ БЫВАЮТ ЧАСЫ

Горизонтальные солнечные часы в парке им. Кирова в Новосибирске

По заинтересовавшей меня теме я изучала в свободное время книги, журналы в библиотеках, подбирала материал в Интернете на разных сайтах. Вот что я узнала. Древнейшие способы измерения времени были известны за 2000 лет до нашей эры. Давным-давно, когда часов еще не было, люди узнавали время по солнцу. Чем выше оно поднималось на небосклоне, тем ближе к полудню, а чем ниже спускалось к горизонту, тем ближе к вечеру, и вначале в каждых сутках люди определяли только четыре «часа»: утро, полдень, вечер и ночь. Самым первым прибором, с помощью которого люди научились определять время, были солнечные часы. Их изобрели вавилоняне примерно 3,5 тысячи лет назад. Принцип «работы» солнечных часов, основан на тени, которая образуется при свете солнца, так как в разное время суток, длина тени и её положение различно. Солнечная тень указывает на число на круглом диске, таким образом, определяется время. Например, если тень, указывает на цифру девять, значит время – девять часов утра. Конечно же, у солнечных часов есть и свои недостатки, прежде всего это то, что ими можно пользоваться только в течение светового дня.

Солнечные часы бывают нескольких видов.

Горизонтальные

Это самые распространенные часы; их можно увидеть во многих парках и садах. Например, в Новосибирске такие часы есть в парке культуры и отдыха имени Кирова. Я наблюдала за их работой во время прогулки с моими родителями по парку.

Вертикальные

Вертикальные солнечные часы

Обычно их размещают на стенах зданий. Состоят из наклоненного гномона и расчерченного через 15 градусов циферблата.
Экваториальные
Такие часы установлены на площадке "Солнце" перед Новосибирским планетарием. По своим размерам (около 3 м высотой) и по типу - это одни из самых больших солнечных часов в России. На шкале часов тень указателя отмечает истинное солнечное время, которое меньше нашего гражданского времени примерно на полтора часа.

Солнечные часы
у Новосибирского планетария

Песочные часы – также один из самых древних видов часов. Они представляют собой два сосуда, соединенных узкой горловиной, через которую песок из верхнего сосуда перемещается в нижний. Песочные часы предназначены для измерения ограниченного отрезка времени – от нескольких секунд до нескольких часов или суток (в зависимости от размера часов). Обычно песочные часы рассчитываются на работу в течение получаса или часа. Реже встречаются песочные часы, рассчитанные на непрерывное измерение времени в течение 3 часов. Лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы, рассчитанные на 12 часов хода.

Песочные часы

В средние века появились песочные часы с прикрепленным к ним циферблатом. Возле таких часов неотлучно дежурил смотритель. Через каждый час, как только песок из одного сосуда перетекал в другой, смотритель должен был переворачивать часы и вручную переводить стрелку на циферблате. Как ни странно, песочные часы являются предшественниками современных карманных – их часто прикрепляли к ноге и носили при себе.
Приготовление песка для часов считалось в старину делом, требующим особого умения. Его изготавливали из обожженного мелкозернистого песка или из жареных перетертых яичных скорлупок, или из цинковой и свинцовой пыли.

Большое значение песочные часы имели на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам. На российских судах их называли «склянками». Каждые полчаса, при переворачивании «склянки», били в колокол. Отсюда, и пошло выражение — «бить склянки».

Интересные песочные часы установлены на улице города Майнц в Германии. Это действующая модель

Самые большие песочные часы— «Колесо времени» находятся в Будапеште (столица Венгрии). Имея высоту в 8 метров и цикл опорожнения в 1 год, они являются величайшим в мире устройством для измерения времени.

Песочные часы
в городе.Майнц

«Колесо времени»
в Будапеште

Водяные часы или клепсидра — известный со времён древнего Египта прибор для измерения промежутков времени в виде цилиндрического сосуда с истекающей струёй воды. Промежуток времени измерялся количеством воды, вытекавшей капля за каплей из малого отверстия, сделанного на дне сосуда. Таковы были водяные часы египтян, вавилонян, древних греков.

У китайцев, индусов и некоторых других народов Азии, наоборот, — пустой полушаровидный сосуд плавал в большом бассейне и мало-помалу наполнялся водой через малое отверстие. Из-за видимого свойства клепсидры появилось высказывание: "Время истекло".

Водяные часы

Появление водяных часов было значительным прогрессом, во-первых, потому что водяные часы могли показывать время не только днем, но и ночью, а во-вторых, водяные часы были более точными в сравнении с солнечными часами.

Огненные часы Огненные часы (или огневые ) имели широкое распространение в древности и имели несколько разновидностей:

Лампадные часы

В лампу из глины или стекла наливалось столько масла, и подбирался такой фитиль, чтобы хватило на определенное время горения светильника. Больше всего этими часами пользовались рудокопы: тогда в лампу наливалось масла на 10 часов горения. Когда заканчивалось масло, заканчивался и рабочий день.

Свечные часы

Огненные часы

В Китае огненные часы часто представляли собой свечу, изготовленную из специальных сортов дерева, растертого в порошок. Дерево смешивали с благовониями, из получишегося теста раскатывали палочки различной формы (чаще всего спирали). Этот состав обеспечивал равномерность горения. Палочки могли гореть месяцами, не требуя никакого обслуживания.

Китайские огненные часы могли использоваться и в качестве будильника. Тогда на определенных местах палочки подвешивались металлические шарики, и при сгорании свечи они падали в фарфорвую вазу, издавая громкий звон.

Огненный "будильник"

Фитильные часы представляли собой металлический фитиль, с оболочкой из смеси дегтя с опилками, к которому через определенные промежутки прикреплялись металлические шарики на нитях. Пережигание нити вызывало громкое падение шарика, которое указывало, что истёк определенный промежуток времени.

Фитильные часы

Но все эти часы показывали время очень неточно. Они зависели от погоды (как солнечные ) или требовали постоянного наблюдения (как песочные или водяные).

Биологические часы

Есть в природе и звучащие «живые часы». Весной и летом можно легко определить время по пению птиц. Соловей просыпается в начале второго часа ночи. В 2—3 ч утра начинает петь полевой жаворонок. В 5 ч просыпается зяблик. А вот воробей, живущий рядом с человеком, просыпается поздно — в 6 ч. Самый верный утренний будильник — петух, причем не только весной и летом, а в любое время года.

Цветочные часы

Цветочные часы в Москве

На даче полдень

Оказывается, можно определить время по цветам. Я заинтересовалась таким поведением цветущих растений. По моим наблюдениям, весёлые ноготки (календула), без которых трудно представить садовый участок – ужасные сони. Они просыпаются только в 9 утра, а ко сну отходят рано: в 15-16 часов. А враг огородников, одуванчик – «жаворонок»: его жёлтые шапочки радуются солнцу уже с 5-6 часов. Правда, засыпает он ещё раньше ноготков: в 14-15 часов. «Точными» цветами обладает обыкновенная картошка: по ней можно заметить 6-7 часов утра и 14-15 часов. Считать часы по цветочным часам трудно, минуты – невозможно. Точность таких часов также зависит от погоды - в дождливую и пасмурную погоду эти часы будут «врать». Поэтому в современном мире, помешанном на пунктуальности, цветочные часы превратились в конструкцию, сочетающую в себе часовой механизм и декоративные растения. В 2001 году цветочные часы появились на Поклонной горе в Москве и сразу были занесены в Книгу рекордов Гиннеса из-за своих размеров: в диаметре у них 10 м, а минутная стрелка длинной 4,5 метра весит 30 кг.

Современные часы

Все изменилось с изобретением механических часов. Они работали от энергии маятника или пружины. В механических часах появился привычный нам циферблат со стрелками.

Кварцевые часы

Атомные часы

Позже появились электронные и кварцевые часы. В них используется кристалл кварц, который очень похож на стекло и они показывают очень точное время. Сегодня это самый распространенный вид часов. Но самые точные это атомные часы . Такие часы используются в качестве эталона времени. В доме каждого из нас есть часы. Может быть, и не одни. Это домашние часы. Часы бывают наручными. Их надевают на руку с помощью браслета или ремешка. У многих дома наверняка есть часы-будильник? Зачем нужны такие часы? Будильник можно завести на определенный час, и своим звоночком или мелодией он разбудит нас в нужное время. Часы, которые обычно ставят на письменный стол, — называются настольными, часы, висящие на стене, — настенными. Где стоят напольные часы? Такие часы стоят на полу. Они высокие, массивные, с тяжелыми гирями, укрепленными на цепях, и с мелодичным боем. Часы с кукушкой! В часах, изготовленных в виде узорной деревянной избушки, прячется "кукушка". Каждый час дверца домика открывается, и кукушка появляется на его пороге. Она звонко распевает: "Ку-ку, ку-ку", напоминая нам о том, который сейчас час. Я задумалась, почему на обычных часах стрелки идут слева направо? Оказывается, потому, что тень в солнечных часах шла в том же направлении. Поэтому современные часы и переняли это движение от своих предков.

САМЫЕ ЗНАМЕНИТЫЕ ЧАСЫ МИРА

В каждом городе есть часы, которые отсчитывают его историю, а есть такие часы, которые известны во всем мире (Приложение № 2)

Биг бэн

Находятся в Лондоне, Великобритания. в башне Вестминстерского дворца. Диаметр каждого из четырех циферблатов, составляет семь метров. Длина часовой стрелки, - 2 м 70 см, а минутной — 4 м 30 см.

Кремлевские куранты

Находятся на Спасской башне Московского кремля. Часы выходят на 4 стороны башни, диаметр каждого циферблата 6 м 12 см, длина часовой стрелки 2 м 97 см, минутной — 3 м 27 см. 9 колоколов отбивают каждые четверть часа, и один колокол — каждый час.

Часы театра кукол

Находятся на фасаде Театра кукол имени Образцова в Москве.
Каждый час на фасаде театра кукарекает петух и звучит мелодия “Во саду ли, в огороде”, а из одного из двенадцати окошек выглядывает сказочный зверь (ослик, кот, сова и т.д.). Вместе все животные появляются только два раза в сутки — в 12 дня и в полночь.

Часы Гринвич

Находятся в Королевской обсерватории в Гринвиче, Лондон, Великобритания. Это часы, которые показывают время, с которого ведут отсчет во всем мире. Они расположены на воротах обсерватории.

Цветочные часы

Находятся в Английском саду города Женевы, в Швейцарии. Диаметр женевских цветочных часов всего пять метров, зато они имеют самую большую секундную стрелку в мире — 2,5 метра. Каждый год внешний вид часов меняется, но количество цветов — 6500 штук — всегда одинаково.
Вот ёщё интересные факты, которые я узнала.

Например, очень интересен факт, что в игорных заведениях, таких, например, как казино, часы никогда не устанавливаются, делается это для того, чтобы люди могли расслабиться, увлечься игрой и не торопиться домой, но факт остаётся фактом.
   Один час содержит 60 минут, одна минута – 60 секунд, но при этом 1 секунда делится на 1000 миллисекунд.
Самыми новейшими часами являются атомные, которые, только представьте себе, ошибутся за 6 миллионов лет всего-навсего на 1 секунду. Вот это точность!

ЧАСЫ СВОИМИ РУКАМИ

В течение всего дня я смотрю на часы, чтобы вовремя сделать всё намеченное и никуда не опоздать. По мере того, как бегут секунды, минуты я сменяю одно дело другим. Я должна обязательно знать, когда начинаются и заканчиваются мои уроки, когда мне нужно идти на занятия в кружки, а когда у меня свободное время. Нет такого дела, которое проходит вне расписания. Я попробовала сделать самые простые часы в домашних условиях для того, чтобы они стали моими помощниками. (Приложение № 3) Опыт 1

Для изготовления солнечных часов я приготовила:

лист белого картона;

клей, ножницы;

циркуль, транспортир;

карандаши, соломинку.

На лицевой стороне картона я начертила две дуги окружности диаметром 10,5 и 12 см. с центром в одной точке О. Разрезала соломинку с одной стороны и приклеила ее к точке О. С помощью транспортира наклонила соломинку под углом 45 градусов. Повесила солнечные часы лицом к югу и через каждый час отмечала положение тени. Теперь каждый раз, когда солнце светит ярко, я могу определить время по этим часам.

Опыт 2

Чтобы сделать песочные часы мне понадобились:

две маленькие пластиковые бутылочки с завинчивающимися крышками;

клейкая лента;

соль мелкая «Экстра».

Две крышки я приклеила друг к другу. Папа проделал в них отверстие сверлом. Насыпала соль в одну из бутылок, прикрутила крышки к бутылкам. Затем я поставила бутылочки, чтобы соль оказалась сверху и засекла 2 минуты. Как только время истекло, я перевернула бутылочки, высыпала лишнюю соль. Теперь у меня есть песочные часы, которыми можно отмерить 2 минуты.

Опыт 3

Делая огненные часы, я взяла 2 одинаковые свечи и несколько булавок. Затем я зажгла 1 свечу и каждые 30 минут отмечаем на целой свече булавкой, сколько сгорело за 30 минут первой свечки. В результате у меня получились часы на 5 часов с интервалом в 30 минут. Это устройство работает лишь в помещении, где нет ветра.

Опыт 4

Для изготовления водяных часов я подготовила:

две баночки с закручивающими крышками;

суперклей;

две соломинки;

сверло.

Я склеила 2 крышки, папа проделал в них 2 отверстия. Вставила и зафиксировала 2 соломинки. Наполнила банку водой, закрыла крышку и перевернула. Засекла 1 минуту и вылила лишнюю воду. У меня получился хронометр на 1 минуту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выставка часов в детском садике «Подснежник»

Работая над темой, я очень много интересного и полезного узнала о часах. Познакомилась с их разновидностями и историей. Изучив данный вопрос и проделав ряд опытов, я убедилась в том, что время можно определить не только с помощью часов, но и по солнцу, с помощью свечки, по уровню воды в колбе с отверстием, песочными, солнечными и водяными часами. По моим наблюдениям я сделала вывод: если бы на земле не было часов, то всё пошло бы «кувырком», не было бы порядка и учёта. Ночь и день длились больше положенного времени и люди бы не смогли вовремя вставать утром, ложиться спать и ходить на работу. Самолёты, поезда, корабли сбились бы с курса. Вовремя не смогли бы полететь космонавты в космос и вернуться на Землю. Вся природа нарушила бы все свои законы. Птицы не смогли бы в своё вывести птенцов и улететь на юг, животные заготовить пищу на долгую зиму и сменить свои «наряды». На полях, в садах, огородах люди не вырастили бы богатый урожай. Я просто не представляю, что могло бы произойти на Земле. Моя гипотеза подтвердилась. Работая над данным проектом, я узнала, что в детском садике «Подснежник», который находится на территории нашего микрорайона, организована выставка часов. Я предложила своим друзьям пополнить её новинками. А чтобы малыши больше узнали о часах, придти к ним в гости с интересными сообщениями и играми. В помощь нашему учителю я с одноклассниками составила подборку заданий про величину «время». Ею успешно пользуемся на уроках математики. (Приложение № 4) .Часы являются нашими помощниками и на других уроках. На уроках физической культуры я помогала учителю организовать соревнования и проверить пульс после физических нагрузок.

Часы –
помощники

Время не отдыхает, не стоит на месте, не ждет никого. Поэтому так легко потерять его, а найти трудно. Необходимо беречь каждую минуту, ведь за нее можно так много сделать. Проделав ряд опытов по изготовлению часов, мне очень захотелось изобрести свои необычные часы. Может быть, когда я стану взрослой, моё желание исполнится, и я принесу пользу своей стране и стану знаменитой.

Список источников информации

1. Энциклопедия «Хочу всё знать» М., 2010 г.

2. М.Ильин «Сто тысяч почему» М., 1989 г.

3. Энциклопедия для детей. Том 14. Техника. М. ЗАО "Дом Книги «Аванта», 2005 г.

4. Медиатека pedsovet.org/component/option,com_mtree/.../Itemid,5461278

5. Свободная энциклопедия Викепедия (Интернет сайт). ru.wikipedia.org/wiki/Часы

6. Алейхем Шолом. Рассказы для детей. Часы. www.many books.org/auth/.../book/.../rasskazyi_dlya_detey_-_chasy...

7. Детские журналы « А почему?», «Юный техник»

Приложение № 1

Анкета «Что я знаю о часах»

1. Есть ли у тебя часы?

2. Умеешь ли ты определять время по часам?

3. Какие виды часов ты знаешь?

4. По каким часам тебе легче определить время?

5. Как узнавали люди время раньше, когда часы не были изобретены?

6. Знаешь ли ты народные приметы, которые помогают установить время?

7. Какие часы самые точные?

Обработка анкеты до начала проекта

вопрос

да

нет

1

23

4

2

25

2

знают

не знают

3

22

5

5

17

10

6

3

24

7

2

25

4 вопрос

По механическим – 4

По электронным - 9

По другим - 14

Приложение № 2

Самые знаменитые часы мира

Биг Бен

Кремлевские куранты

Цветочные часы в Женеве

Часы Гринвич

Часы на театре кукол
им. Образцова в Москве

Приложение № 3

Часы своими руками

Песочные часы

Мои солнечные часы

Делаю огненные часы часы

Приложение № 4

Задания для уроков математики

Соотнеси с помощью стрелок

1век 60 с

1 год 60 мин

1 сут 7 сут

1 ч 24 ч

1 мин 30 сут или 31сут (в феврале 28 или29)

1неделя 100 лет

1 месяц 365 или 366 суток

12 мес