Исследовательская работа"«Как появились часы»"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

« Гимназия № 23»

Муниципальный конкурс учебно-исследовательских и проектных работ учащихся

«Школьники города - науке XXI века»

Исследовательская работа

«Как появились часы»

Автор работы: Куршев Сергей Алексеевич,

ученик 4Г класса МОУ « Гимназия №23»

Руководитель: Толоконцева Ольга Евгеньевна,

учитель начальных классов

Саранск 2018г.

Оглавление

Введение ……………………………………………………..3

Глава 1 Живые часы……………………………………………… 4-5

Глава 2 Солнечные часы или часы на небе………………………6-7

Глава 3 Похитительница вода следит за временем……………. 8-9

Глава 4 Часы – свечи ……………………………………………. 10-11

Глава 5 Часы без стрелок ………………………………………..11-12

Глава 6 Механические часы ……………………………………13

Глава 7 Электронные часы ……………………………………… 14

Заключение ……………………………………………………… 15

Приложение ……………………………………………………16 -19

Словарь ……………………………………………………………. 20

Список литературы…………………………………………..21

Введение

Никогда в своей жизни я не задумывалсь о времени, оно шло само собой. Утром мама отводила меня в школу, в школе день проходит в определенном режиме, за которым следит учитель . И на слова «береги время» я не обращал никакого внимания. Вот сами подумайте, как его сберечь – это не вещь и не конфеты. И может быть, я никогда об этом не задумался, если бы мы на уроке математике не изучали тему «Час и минута» Мне трудно было представить, что когда – то часов на самом деле не было. И никто не спрашивал «Который сейчас час?» Люди не знали, во сколько им вставать, идти на работу, во сколько встречаться. И я решил найти ответ на вопрос: «Как появились часы? Как люди раньше определяли время? Ведь часы были не всегда.

Гипотеза: может ли человек жить без часов.

Цель исследования – выяснить, как и откуда появились часы

Объект исследования - часы и история их возникновения

Предмет исследования – часы

В ходе исследовательской работы решались следующие задачи:

1. Научиться работать со справочной литературой, уметь находить главное, аргументировать и защищать свою точку зрения.

2. Посетить городской краеведческий музей с целью изучения материала о часах..

3. Обобщить и систематизировать собранный материал, применять его в выставках и выступлениях.

Методы наблюдаю → изучаю → сравниваю → делаю выводы → аргументирую → при сообщении использую элементы ораторского искусства.

ЧАСЫ - ПЕТУХ

Глава 1. Живые часы

Часы! Какая распространенная и всеми известная вещь. Без часов никак не обойтись, они с нами повсюду. Часы у нас на руке и в кармане, дома и на улице, часы в школе и на космодроме, на вокзале, в автомобиле, часы на самолете и на подводной лодке. Одни часы - круглые, другие - квадратные, одни – толстые, другие – тонкие. Есть часы величиной с горошину, а есть, такие огромные, что и на машине не увезешь.

Как много значат в нашей жизни эти маленькие стрелки, которые бегают по кругу как будто без всякого толку! Представим себе, что завтра во всем мире сразу испортятся все часы. Какой страшный беспорядок это вызовет! В море корабли потеряют дорогу, потому что без часов ни один капитан не сможет определить, где находится корабль. На заводах работа станет невозможной – ведь машины на заводе работают по точному расписанию. А в школах? Учитель математики продержит вас в классе не сорок, а сто сорок минут, пока у вас не зайдет ум за разум. Сейчас трудно представить, что когда – то часов и в самом деле не было – никаких, ни с пружинами, ни с гирями. Не было даже бабушкиных ходиков! И уж, конечно никто не спрашивал друг у друга: «Скажите, пожалуйста, который час?» Время определяли приблизительно: по пению птиц и цветам, по закатам и рассветам или смотрели на солнечное небо. Если солнышко только поднимается из – за горизонта, значит на дворе утро. Солнце прямо над головой? Настал полдень. В полдень в хорошую погоду я ходила купаться на речку. И в это время солнце всегда стояло у меня над головой. Со временем я перестала смотреть на часы и ориентировалась по солнцу. Солнце снова опускается к земле? Скоро вечер. Мы и сейчас ещё, вместо того чтобы сказать « в таком – то часу», говорим: «на рассвете», «в полдень», «на закате», « в сумерки. Летом я жила у бабушки в деревне, иногда помогала ей по хозяйству. И заметила, что в деревне люди узнают время по живым часам. Эти часы важно ходят по двору, хлопают крыльями и, взлетев на забор, кричат

“ку – ка – ре – ку!”. Еще солнце не взошло, а петух уже кричит, дерет горло... Скоро утро! Довольно спать! Но по пению петуха трудно определить точное время. То петух во сне с жердочки свалится – раньше времени поднимет крик, то лисы испугается и начнет кричать, то лиса петуха унесет и съест. А если нет петуха? И придумал человек часы более надежные: они и с жердочки не свалятся, и лиса их не унесет.

Глава 2

Солнечные часы или часы на небе

Ты замечал когда – нибудь, как изменяется твоя собственная тень в течение дня? Утром она длинная, в полдень короткая, а вечером опять удлиняется. Однажды человек обратил внимание на тень, что падала на землю от дерева. Присмотрелся он и заметил, что тень не стоит на месте, а движется вслед за солнцем. Кончился день, солнце сделало по небу круг, и тень тоже круг пробежала. Смотрел, человек, смотрел, как тень по кругу бегает, и вот что придумал: вкопал в землю столб, а вокруг столба круг начертил. Подумал, посчитал и разделил круг на части. Каждая часть равнялась одному часу. Взошло солнце, и тень от столба медленно двинулась по кругу, отмечая час за часом. Глядел человек на свое изобретение и радовался. Еще бы! Ведь он придумал инструмент для измерения времени – солнечные часы! И хотя появились они очень давно, у них уже были и круг – циферблат, и тень – стрелка. Правда на циферблате тогда еще не было цифр, и стрелка была всего одна, да и работали часы только в солнечные дни, но все равно польза от них была огромная. Считалось, что солнечные часы самые надежные, ведь они никогда не убегают и не опаздывают.

И все - таки эти часы были не самым удобным изобретением – ведь их нельзя было брать с собой в дорогу. Тогда придумали часы, которые назывались карманными. Они были небольшие, и их вполне можно было бы поместить в кармане, но карманов жители древнего города еще не придумали. Вот и носили такие часы на шнурке, цепочке или прикрепляли к тросточкам из дорогого дерева.

Долго служили людям такие часы, некоторые дожили и до наших дней. Что ж скажем им спасибо за верную службу. И все – таки этим часам было далеко до наших теперешних. Вряд ли вы были бы довольны своими часами, если бы они шли только в ясную погоду, а ночью и в плохую погоду стояли. А между тем, солнечные часы вели себя именно таким образом.

Предположим, что у человека есть только солнечные часы. Как он сможет определить время после заката солнца? Как ему узнать время, если он окружен высокими домами или деревьями с густой кроной? А, кроме того …погода. Облачное небо самовольно «выключало» природные часы.

В странах, где облака редко закрывают солнце, они могут принести пользу. Но что делать там, где небо почти всегда серое, часто покрыто тучами, где дни коротки, а солнце является редким гостем. Как тут воспользоваться солнечными часами. Поэтому солнечные часы имели еще одно название «дневные» Одна восточная мудрость гласит, что один восточный властелин решил доставить радость своим подданным и привез им, не знавшим, что такое часы, из своих странствий солнечные часы. Этот подарок изменил жизнь людей в его царстве. Они научились распределять свое время, стали более точными, аккуратными, надежными, прилежными, и в результате все разбогатели. Наступило полное благоденствие. Когда царь умер, его подданные стали думать, как бы им достойно отметить заслуги умершего. А так как солнечные часы являли собой символ благосклонности царя к своим подданным и были причиной их успехов, то они решили построить вокруг солнечных часов великолепный храм с золотым куполом. Когда же храм был возведен и купол возвышался над солнечными часами, солнечные лучи уже не могли дойти до часов и тень, которая показывала людям время, исчезла. Люди перестали быть точными, исполнительными, прилежными. Каждый пошел своим путем. А царство распалось.

Сегодня солнечные часы можно увидеть в. Санкт – Петербурге. В музее Арктики и Антарктики хранятся трое солнечных часов, обнаруженных при раскопках в Сибири.

Глава 3

Похитительница воды следит за временем

Очень давно – вероятно, в одно время с солнечными часами – были изобретены и ночные часы.

Как часто мы слышим выражение «сколько воды утекло». О какой воде идет речь? – спросишь ты. Куда она утекла? Откуда? Эта фраза давным - давно утратила всякий смысл, и люди повторяют её, как попугаи, не думая, что она значит. А значит она вот что.

Когда – то люди догадались, что время можно измерять с помощью воды.

Если наполнить водой самовар и приоткрыть кран, вода вытечет. Предположим для этого нужно час времени.

Если мы, не трогая кран, снова нальем в самовар воды, столько же, сколько раньше, она вытечет в то же самое время – не в полчаса и не в полтора часа, а ровно в час.

Значит самоваром можно пользоваться как часами. Для этого надо только каждый раз, когда он опустеет, наполнять его снова.

Такие часы были в ходу две тысячи пятьсот лет назад. Только, конечно, воду наливали не в самовар – самоваров тогда не было, - а в высокий конусообразный сосуд с отверстием около дна. Время – вода – вытекало из чаши капля за каплей, секунда за секундой, впитываясь в почву и исчезая навсегда. Особые люди, приставленные к часам, на восходе солнца наполняли сосуд водой. Когда вся вода выливалась, они громкими криками извещали об этом жителей города и снова наполняли сосуд. Такие часы показывали время и днем и ночью, и даже в плохую погоду, не забывай только воды подливать.

Первые водяные часы, ещё их называли «клепсидрой», что в переводе означает «воровка воды», были поставлены в Риме на городском рынке рядом с солнечными часами. Сделано это было для того, чтобы по солнечным часам проверять водяные.

Часы охранялись служащим, который наполнял их водой в строго определенный момент. Караульные были вроде ходячих часов и выкрикивали время «Одиннадцать часов спокойно»

Кстати, первый будильник на земле тоже был водяным – и будильником, и школьным звонком одновременно. Этот прибор созывал учеников на занятия.

Не могли, например, обходиться без часов судьи. Чтобы не затягивать судебного заседания, они назначали каждому, кто хотел произнести речь, определенное время. А для этого нужны были часы.

Судьи пользовались водяными часами самого простого устройства. Это был сосуд с отверстием на дне, из которого вода выливалась приблизительно в четверть часа. Поэтому, когда хотели сказать, что речь такого – то длилась целый час, говорили: «Его речь продолжалась четыре клепсидры»

« Ваше время истекло», - говорят и сегодня докладчику.

С водяными часами связано еще одно интересное выражение – «Чистое время» Если в период выступления говорящего кто – то прерывал, служитель затыкал отверстие в водяных часах. При продолжении выступления отверстие открывали. Таким образом, каждый выступающий имел равное, чистое время.

Глава 4

Часы - свечи

Водяные часы долго еще оставались редкостью. Через много лет можно уже было найти кое – где в богатых монастырях и во дворцах клепсидры с боем. Но большая часть монастырей и почти все население деревень и городов по – прежнему обходились без часов.

Более удобными и не требующими постоянного надзора, были огненные часы. Наши предки подметили, что равномерно горящее пламя за равное время потребляет всегда одно и то же количества масла или воска.

Тогда стали использовать свечи, масляные лампы, фитили для измерения времени или шнурки с узелками. Когда пламя доходило до узелка, проходил определенный промежуток времени.

Были в ходу и свечи с отметками, по которым можно было узнавать время, пока свеча горела. Когда свеча сгорала до определенной насечки, это означало, что прошел час. В одно время эти часы стали такими популярными, что на вопрос «Сколько времени?», отвечали «Три свечи» или «Одна свеча».

Иногда такими свечами измеряли длину пути. Громадные свечи, метровой длины, медленно тлели в течение длительного времени. Путники говорили, что они прибудут в другой город, когда сгорят три свечи, а чтобы доехать до соседней деревни, достаточно одной свечи.

Ночь обычно разделяли на три свечи и сказать, что сейчас две свечи, было все равно, что сказать: прошло две трети ночи. Высказывание «прожигать время» связано именно с «огненными часами»

Шахтеры Древнего мира, добывая руду для выплавки серебра и железа, задумались о продолжительности своего трудового дня. Как измерить рабочее время, когда идти на обед, подниматься на поверхность. Солнечные часы бесполезны, водяные – неудобны. И решили использовать необходимый им для работы светильник ещё и для измерения времени.

В глиняную лампу наливалось такое количество масла, чтобы его хватило на рабочую смену. Когда масло было на исходе, рудокоп знал, что нужно подниматься наверх.

В Китае употреблялись огненные часы несколько иной конструкции: из специальных сортов дерева, растертого в порошок, приготовлялось тесто, из которого раскатывались палочки, придавая им разнообразную форму, например форму спирали. Такие палочки или спирали могли гореть месяцами, не требуя обслуживающего персонала.

В Китае, говорят, и сейчас еще пользуются «огненными будильниками». Из опилок и смолы делают прутик, который кладут в небольшую лодочку. Поперек лодочки вешают два медных шарика. Один конец прута зажигают. Когда пламя доходит до нитки, она сгорает, и шарики со звоном падают в стоящую под лодочкой металлическую тарелку – получаются огненные часы с боем, или один шарик падает в то время, когда нужно проснуться, - получается будильник.

Масляные лампы того времени горели неровным коптящим пламенем. Поэтому для определения времени они не очень - то годились. С ними мирились, потому что других часов не было: на безрыбье и рак рыба.

Часы без стрелок

Примерно две тысячи лет тому назад человек изобрел еще один прибор для измерения времени - песочные часы. Они ровесники водяных часов и даже похожи на них. Только вместо воды песочные часы наполнялись песком.

Чтобы такие часы «ходили», их надо время от времени переворачивать, чтобы песок из верхней склянки пересыпался в нижнюю, а потом наоборот. Если водяные часы могли показывать время целый день и даже больше, то песочные часы действовали всего несколько минут.

Необходимо сказать, что точность песочных часов зависела от качества песка. Простой песок не годился. Приготовление песка для таких часов в старину считалось делом, требующим особого умения. Рецепты его приготовления хранили в строжайшем секрете. Песок кипятили в лимонном соке, потом сушили, просеивали и снова кипятили. И так девять раз.

Говорили, что лучший песок получается из мраморных опилок. Кроме песка, для часов использовали молотую яичную скорлупу и цинковую или свинцовую пыль.

Песочные часы служат нам до сих пор. Сегодня их можно встретить в лаборатории у химиков, у врача в больнице. Даже повара пользуются ими, чтобы сварить яйца по вкусу – всмятку или вкрутую.

Рыцари на турнирах использовали песочные часы. Схватка заканчивалась, когда песок из верхней части пересыпался в нижнюю.

Знаете ли вы, что за склянки упоминаются в приказе времен Петра I? Это песочные часы, морские склянки. Они, не боявшиеся качки, служили для измерения времени на корабле. «Отбить склянки» означало бить в корабельный колокол по песочным часам по определенной системе. Особый сигнал – три тройных удара в колокол звучал в полдень.

Отличался сигнал и при смене вахт. В комплект корабельных склянок входило несколько песочных часов, рассчитанных на разные интервалы времени. Самые большие часы, четырехчасовые, назывались «часы – вахта». У вахтенного матроса, несшего службу времени на корабле, было специально оборудованное место, где были установлены морские склянки, подвешен колокол и укреплен циферблате часовой стрелкой. Матрос обязан был следить за склянками, вовремя их переворачивать, бить в колокол и переставлять вручную стрелку на деревянном циферблате. Во время сражения, согласно уставу, этой кропотливой работой не занимались.

Глава 6

Механические часы

Первые механические часы в России появились в XV веке. Любопытно то, что на часах того времени вместо цифр на циферблат были нанесены буквы... Знаменитые часы на Спасской башне установили в 1624 г.
А в конце XVI века было сделано открытие. Молодой ученый Галилео Галилей, наблюдая за движением самых разных лампад в Пизанском соборе во время богослужения, установил, что ни вес, ни форма лампад, а лишь длина цепей, на которых они подвешены, определяет периоды их колебаний от ветра, врывающегося в окна. Ему и принадлежит идея создания часов с маятником.

На протяжении двадцатого века интерес к усовершенствованию часового механизма не только не ослабевал, но и позволил в десятки раз увеличить точность хода. Революционным прорывом стало изобретение в 1968 г кварцевого механизма для наручных часов - из престижного товара часы превратились в массовый и недорогой продукт, а точность, которая была ранее атрибутом лишь дорогих фирменных марок, стала доступной всем. Кроме того, появились часы специального назначения, с повышенной водозащитой для глубокого подводного погружения, - антимагнитные часы, часы для альпинистов и т.д.

Глава 7

Электронные часы

Часы, в которых для отсчёта времени используются периодические колебания электронного кварцевого генератора, при этом результаты выводятся на цифровое табло. Основа электронных часов - микросхема кварцевый генератор, который в свою очередь имеет в себе кварцевый резонатор. Проще говоря, систему, которая выдаёт строго определенное количество колебаний (импульсов) в астрономическую единицу времени. Отсчитав строго определенное количество колебаний, имеем временной промежуток, который может быть приведен в принятые единицы измерения времени.

Электронные часы обязательно должны получать электрическое питание, это может быть как сеть, батарейки или аккумуляторы. Всё зависит от того, какой размер табло (экрана), на который выводятся текущие показатели.

Заключение

С первобытных времен время играло большую роль в жизни людей. Сначала человек научился определять время по природным часам, растениям, солнцу. По мере развития цивилизации совершенствуется и «временной» барометр. Появились солнечные часы, водяные, огненные и песочные часы. Знание времени просто необходимо человечеству, так как наша жизнь зависит от них. Что станет с самолетами, поездами, кораблями, если время будет хаотичным? А с космонавтами в космосе? На полях, садах и огородах люди не смогли бы вырастить урожай, заготовить корма для скота. Вся природа нарушила бы свои законы.

За всю нашу жизнь проходят миллионы часов, которые, к сожалению никогда не вернуться. Раньше я не придавал значения словам взрослых людей «Не трать время зря». А теперь понял, что то, чему я не научился в свое время из – за лени, или из - за слабости характера уже упущено. Это время мне никогда не вернуть. А компенсировать свое упущенное придется за счет своего будущего, так необходимого мне времени. Правы были герои произведения «Сказка о потерянном времени» когда говорили, что человек, который понапрасну теряет время, сам не замечает как стареет.

Столетья разрешаются от бремени

Плоды приносят год,и день,и час.

Пока у нас в руках частичка времени,

Пускай оно работает на нас!

С.Я.Маршак.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Самые известные часы в мире.

В каждом городе, даже самом небольшом, есть своя маленькая достопримечательность. А еще в каждом городе есть часы, негласно отсчитывающие историю его жителей. И хотя сегодня человек из – за своего бешеного темпа жизни часов не замечает, мы решили остановиться и прислушаться, ведь городские хронометры могут так много рассказать. В результате получилось небольшое путешествие во времени.

1. Кремлевские Куранты Москва, Россия, Спасская башня Кремля.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Кремлёвские_часы

1. Когда мы думаем о Москве, то перед глазами встает Кремль, и слышится бой курантов на Спасской башне. Кремлевские куранты являются символом государственности власти. Название главных часов страны произошло от французского слова courant – бегущий, текущий. И курантами долгое время на Руси называли все башенные или большие часы с музыкальным механизмом. Кремлевские куранты занимают два последних этажа Спасской башни. Часы выходят на 4 стороны башни. 9 колоколов отбивают каждые четверть часа, а один колокол каждый час. 2 ноября 1917 г. Во время артиллерийского обстрела в часы попал снаряд, и практически целый год они не работали.

1. Часы Театра кукол.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Театр_кукол_им._С._В._Образцова

Фасад Театра кукол имени Образцова, Москва, Россия.

Самые необычные московские музыкальные часы на фасаде Центрального театра кукол имени Сергея Образцов, возвращают нас в мир детства. Каждый, кто хоть раз побывал в Москве, помнит, как эти часы выглядят: вокруг циферблата размещены "домики", а в них - фигурки двенадцати сказочных животных. Дверцы "домика" раскрываются, когда на него указывает часовая стрелка. Перед наступлением нового часа петух, которых сидит на самом верху, поворачивается, хлопает крыльями, кукарекает, звучит знакомая всем мелодия "Во саду ли, в огороде", и в распахнутых дверях одного из "теремков" появляется его обитель. А в полдень и в полночь можно одновременно увидеть все население "деревни зверей".

1. Биг Бен http://www.mandalay.ru/big-ben.html

Башня Св. Стефана Вестминстерского дворца, Лондон, Великобритания.

Точность хода пятитонного механизма Биг Бена достигается с помощью монеты весом в 1,5 грамма: когда часы начинают отставать, на маятник кладут старый английский пенни, который ускоряет его движение на 2,5 секунды в сутки. Биг Бен и окружающие его другие небольшие колокола выбивают перезвон следующих слов: "Сквозь этот час Господь хранит меня, и сила его не даст никому оступиться' После боя курантов первый удар молота точно совпадает с первой секундой начала часа.

4. Цветочные часы http://www.nashagazeta.ch/node/8474

Английский сад, Женева, Швейцария.

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.

Цветочные часы были установлены в честь мастерства швейцарских часовщиков, и именно поэтому их благоухающий циферблат был снабжен секундной стрелкой. В 2003 году мэр Женевы подарил часы Санкт-Петербургу в честь его 300-летнего юбилея.

5. Часы тысячелетия. http://archive.travel.ru/poland/107936.html

Дворец культуры и науки, Варшава.

Длина часов, расположившихся на варшавской высотке, 6 м30 см. Варшавские часы тысячелетия занесены в Книгу рекордов Гиннеса как самые высокие башенные часы в мире. Они расположены на 42 этаже дворца, то есть на высоте 165 метров.

СЛОВАРЬ

Клепсидра - водяные часы, измеряющие время по количеству вытекшей из резервуара воды.

Морские склянки - песочные часы.

Гномон (греч. gnomon), древнейший астрономический инструмент, состоящий из вертикального стержня на горизонтальной площадке. По длине и направлению тени стержня можно определять высоту и азимут Солнца.

Литература

1. В Выгонов «Солнечные часы» начальная школа №19 2002г.

2. Детская энциклопедия «Как делают разные вещи»

3. И. Мельников Про часы и о часах» изд. Детская литература ,1983г

4. М Ильин «Сто тысяч. Почему» Л., «Детская литература, 1989г.

5. Детский журнал «Почитай-ка»

6. Детская газета «Умничка»№8

7. Детская Энциклопедия «Вместе познаем мир» (справочник эрудита)

8. Детская энциклопедия «Почему так»

9. Т.И. Тарабарина, Е.И Соколова «Детям о времени»Пособие для детей и родителей/ Ярославль, Академия развития, 1996г.

10. Т. Никиточкина «Цветочные часы» http://www.flowersclocks.org

11. И.Черный «Цветок, который час? Энциклопедия №1 2005г

12. С. Тимохин Журнал «Трамвай» №91 – 01

13. Кремлевские часы http://ru.wikipedia.org/wiki/Кремлёвские_часы

14. Часы театра кукол

http://ru.wikipedia.org/wiki/Театр_кукол_им._С._В._Образцова

1. Часы Биг Бен http://www.mandalay.ru/big-ben.html

2. Цветочные часы http://www.nashagazeta.ch/node/8474

3. Часы тысячелетия http://archive.travel.ru/poland/107936.html

20