Исследовательская работа "Ноев ковчег с точки зрения кораблестроения"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 2

г. Кондопоги Республики Карелия

Ноев ковчег с точки зрения кораблестроения

проект, окружающий мир

Работу выполнил: Писарев Тимур Эдуардович

обучающийся МОУ ДО «ДТДиЮ» г. Кондопоги,

ученик 4«А» класса МОУ СОШ № 2

Руководитель: Тараканова А.И.

Педагог дополнительного образования

МОУ ДО «ДТДиЮ» г. Кондопоги

Консультанты:

Ахметова Елена Николаевна

учитель начальных классов МОУ СОШ №2,

Писарева Надежда Ивановна мама Тимура.

г. Кондопога

2019 г.

Оглавление.

1.Введение

Наверное, каждому известно библейское повествование о Ное. О том, как он спасал свою семью и животных во время всемирного потопа. Ной построил плавающее судно – ковчег.

«…Ной взял в свой ковчег, всякой твари по паре. К сожалению, общая численность не называется. Согласно… сказок, на родине Ноя, в древней Месопотамии, обитало в то время более 800 видов животных. Следовательно, Ной в свой ковчег мог взять порядка 1600 животных.» [5] Ковчег находился в плавании очень долго, «…если учитывать время вместе с периодом ливней, то до момента прибытия к «Араратским горам» прошло 150 дней, а если сроки указаны без учёта ливней, то они достигают 190 суток.»[2] Мне стало интересно, как так много животных поместилось в ковчеге, как он смог так долго держаться на воде.

Поэтому цель моей работы:

Доказательство правдивости библейского повествования о Ноевом ковчеге.

Для этого необходимо выполнить следующие задачи:

1. Собрать информацию о Ноевом ковчеге

2. Начертить план-схему ковчега

3. Сделать модель Ноева ковчега

4. Проверить судоходность модели

2. Основная часть

2.1 Размеры ковчега

В библейской книге Бытие Ноев ковчег описан как длинный ящик. Меня заинтересовало такое описание, и я стал исследовать этот вопрос. Реалистично ли это описание с точки зрения кораблестроения. Будет ли модель ковчега держаться на воде. В Бытие 6:15 указаны параметры ковчега: 300 локтей в длину, 50 в ширину и 30 в высоту. [1] «(Локоть — древняя единица измерения, приблизительно равная расстоянию от сгиба локтя до кончиков пальцев. В древнем Израиле локоть имел длину примерно 44,5 сантиметра.) Предполагается, что эта конструкция достигала примерно 134 метров в длину, 22 в ширину и 13 в высоту. А значит, объем ковчега был просто огромный — около 40 тысяч кубических метров» [6]

2.2.Устройство ковчега.

«Внутри ковчег был трехэтажным, и это придавало корпусу дополнительную жесткость. Общая площадь полов достигала почти 8 900 квадратных метров. Ковчег был построен из смолистого, водостойкого дерева, вероятно кипариса, и основательно осмолен внутри и снаружи.

Ковчег делился на отсеки; с одной его стороны была прорублена дверь, а вверху, на высоте одного локтя над корпусом ковчега, был сделан цо́хар (возможно, покатая крыша) и под ним, вероятно, находились отверстия для вентиляции и освещения. В Бытии не говорится, имел ли ковчег киль, нос, какие-нибудь паруса, весла или рулевое устройство» [6]

2.3. Мореходные качества

«Длина ковчега в шесть раз превышала его ширину и в десять раз высоту. Многие корабли сегодня имеют подобные пропорции, хотя соотношение длины и ширины у них спроектировано с учетом мощности двигателей, чтобы преодолевать водные пространства. Ковчег же мог только держаться на воде. Но как это могло быть на самом деле?

Свойства корабля при движении во время сильного шторма и высоких волн называют мореходными качествами. На эти свойства влияют пропорции судна. В Библии говорится о небывалом ливне, который вызвал Потоп, а также о том, что позднее Бог навел сильный ветер. В Писании не говорится о силе волн и ветра, но, вероятно, они были очень сильными и переменчивыми, как и в наши дни. Чем сильнее и дольше дул ветер, тем выше поднимались одиночные волны. Кроме того, сейсмические процессы также могли вызывать огромные волны.

Соразмерность частей придавала ковчегу устойчивость, чтобы он не опрокинулся. Ковчег был построен с запасом прочности, чтобы выдержать килевую качку от идущих вдоль корпуса высоких волн. Килевая качка — когда волна поднимает один конец корабля и затем его опускает — очень неприятна для людей и животных на борту. Качка также создает огромную нагрузку на судно. Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы не прогнуться посередине, когда огромные волны поднимают оба конца судна одновременно. А когда мощная волна поднимает корабль в средней точке и концы оказываются на весу, нос и корма также не должны прогнуться» [6]

Вот как это объясняет Я.И.Перельман: «Когда большой пароход скользит по волнующемуся морю, он то зарывает в воду нос и корму, то, напротив, освобождает их от воды, погружая в волну середину своего корпуса. Какие же силы действуют на судно в том и в другом случае? Когда концы корпуса в воде, а середина вне воды, то вес носа и кормы облегчается выталкивающим действием воды, середина же сохраняет свой вес почти полностью. Корпус корабля подвергается при этом таким же усилиям, как и мостовая ферма, подпертая на концах; вес стремится прогнуть середину сооружения вниз. В обратном случае, когда корма и нос почти вне воды, середина же корпуса в воде, перевешивают концы парохода, – их вес не уменьшается поддерживающим давлением воды. Это то же самое, что подпереть мостовую ферму в середине. Ясно, что концы сооружения, не подпертые снизу, будут стремиться изогнуть его середину вверх.

Задача строителя крупного океанского парохода сильно затрудняется этими изгибающими силами морского волнения, стремящимися сломать судно. При чудовищном весе современных океанских пароходов опасность поломки для них вполне реальна и должна тщательно учитываться кораблестроителем» [4]

«В Библии сказано, что соотношение длины и высоты ковчега должно быть 10 к 1. Позднее корабелы путем проб и ошибок пришли к выводу, что такое соотношение наиболее оптимальное, чтобы выдержать нагрузку» [6]

2.4. Безопасность и удобство

«Поскольку по форме ковчег был подобен ящику, все его стороны должны были иметь одинаковую плавучесть — способность держаться на плаву благодаря силе воды. И груз во всех отсеках должен был быть одинаковым.

Очевидно, Ной проследил, чтобы всё — в том числе животные и более чем годовой запас пищи — было распределено равномерно. Правильное размещение груза уменьшает давление на корабельную конструкцию. Таким образом, пассажиры ковчега смогли пережить Всемирный потоп благодаря двум важным факторам — ковчег был сконструирован в соответствии с указаниями Создателя и находился под его защитой. Бог, несомненно, позаботился, чтобы ковчег остановился в безопасном и удобном месте.»[6]

2.4.1. Что такое «водоизмещение»

«Часто вы слышите: «корабль в столько-то тонн водоизмещения». Как понимать такое выражение? «Водоизмещением» корабля называется вес той воды, которую он вытесняет своею погруженною частью. Корабль в 6 тыс. т водоизмещения вытесняет, держась на воде, 6 тыс. т воды. Почему, однако, нужно знать, сколько воды вытесняет судно? Потому что, зная это, можно судить об объеме корабля и его весе вместе с грузом. По закону плавания, каждая вещь, держащаяся на воде, вытесняет своей погруженной частью столько воды, сколько весит вся эта вещь. Корабль в 6 тыс. т водоизмещения весит (погруженный до «ватерлинии», т. е. до определенной метки на борту) ровно 6 тыс. т. А кроме того раз известно, что подводная часть судна вытесняет 6 тыс. т воды, то легко сообразить, каков объем этой части: 6 тыс. м3 – ведь 1 кубометр воды весит одну тонну.» [4]

2.4.2. Что такое дедвейт судна

«Полная грузоподъемность судна, масса всех грузов, которые может принять судно. В дедвейт входит масса полезная груза (чистая грузоподъемность), судовых запасов (топливо, вода для парогенераторов, смазочное масло, пресная вода и провизия для экипажа, расходные материалы и пр.), экипажа и др. переменных в процессе эксплуатации судна грузов. У гражданских судов дедвейт равен разности между полным водоизмещением и водоизмещением порожнего судна» [3]

3. Исследовательская часть

3.1. Чертеж модели Ноева ковчега

Чтобы подтвердить эти изыскания, я с помощью родителей, сделал модель ковчега размером 100:1 и провёл испытания на воде. Модель имеет 134 см в длину, 22 в ширину, 13 см в высоту. Сначала мы подготовили чертёж. (См. рисунок 1)

Рисунок 1. Чертеж Ноева ковчега 100:1

3.2. Материалы и инструменты

Потом выбрали подходящий для такой небольшой конструкции материал- 4-х миллиметровую берёзовую фанеру (именно её используют для судомоделирования, т.к. она обеспечивает минимальное количество сколов при распиливании).

Крепёжные элементы: оконный штапик, маленькие гвозди, мебельные скобки, а также клей. В гараже есть все необходимые для изготовления инструменты: ручной лобзик, наждачный станок, столярный верстак, струбцина, мебельный степлер, брусок с наждачной бумагой для ручного ошкуривания. (Приложение. Фото 1)

3.3. Процесс изготовления ковчега

Чертёж мы использовали в качестве наглядного пособия.

1. Детали: пол, потолок и боковые стенки начертили сразу на фанере, после чего приступили к выпиливанию.

2. В фанерном листе сделали стартовое отверстие, вставили полотно лобзика. Детали выпиливали, стараясь точно двигаться по намеченному контуру.

3. Выпиленные заготовки обработали сначала на наждачном станке, затем мелкой наждачной бумагой, снимая небольшие фаски по краям и удаляя неизбежные сколы и заусенцы. (Приложение. Фото 2,3)

4. Далее приступили к сборке нашего ковчега. Все детали склеили специальным клеем, который не только склеивает, но и затрудняет просачивание воды. Для прочности скрепили скобками и мелкими гвоздиками. (Приложение. Фото 4)

5. Крышу покрасили чёрной краской из баллончика. (Приложение. Фото 5)

6. Сбоку разметили и начертили входное отверстие. (Приложение. Фото 6,7)

7. Модель готова! (Приложение. Фото 8)

3.4. Испытание модели

Теперь самое интересное – провести испытания на воде. Для этого мы отправились с палаткой на озеро Палья около посёлка Гирвас. Там я спустил нашу модель на воду. Модель ковчега прекрасно держится на воде и плывёт на небольших волнах. За время испытания мой ковчег протечек не дал. (Приложение. Фото 9,10)

1. Выводы

Я выполнил проект и сделал следующие выводы:

1. Я собрал информацию о Ноевом ковчеге

2. Начертил план-схему ковчега

3. Сделал модель Ноева ковчега

4. Проверил судоходность модели

1. Заключение

Проведя тщательные исследования, я пришел к выводу, что библейское сообщение о Ноевом ковчеге вполне достоверно и соответствует современной практике кораблестроения.

Мои исследования я хочу продолжить и выяснить, сможет ли моя модель ковчега держаться на воде с грузом, который пропорционален весу животных в Ноевом ковчеге.

1. Список источников

1. Библия. Бытие 6:15

2. Интересный сайт. https://xn--e1aahgrctjf9g.com/skolko-plaval-noev-kovcheg/

3. korabel.ru Словарь морских терминов https://www.korabel.ru/dictionary/detail/419.html

4. Перельман Я.И. Физика на каждом шагу.- Москва: Астрель,2013

5. Полезная информация для всех. http://info-4all.ru/drugoe/skolko-zhivotnih-noj-vzyal-v-svoj-kovcheg/

6. Полтавфорум. Ноев ковчег и кораблестроениеhttp://www.poltavaforum.com/blogs/234/n-d/822-noev-kovcheg-i-korablestroenie.html

7. Приложения

Фото 1. Подготовка крепежных элементов

Фото 2. Ошкуривание заготовок на наждачном станке

Фото 3. Ошкуривание заготовок вручную

Фото 4. Склейка деталей

Фото 5. Покраска крыши ковчега

Фото 6. Разметка двери

Фото 7. Вычерчивание двери

Фото 8. Готовая модель

Фото 9. Испытание модели на воде

Фото 10. Модель ковчега в свободном плавании