Презентация: "Математика в военном деле"

ГБОУ РК

«Кадетская школа-интернат «Крымский кадетский корпус»

Взводный час:

«Математика в военном деле»

Руководитель занятия – классный руководитель, воспитатель ГБОУ РК «КШИ «Крымский кадетский корпус»

Жуков Сергей Николаевич

Цели

• Понять, в каких областях математики находит место профессия военного.
• Рассмотреть роль учёных-математиков в Великой Отечественной войне
• Узнать применение современной математики в военной службе.
• Узнать роль математики в ММВВ
• Рассмотреть несколько сведений об аппаратах ММВВ
• Описать несколько примеров ММВВ

Математика и мир

Наш современный мир, в котором мы живём, окружён различными видами и формами математики.

Невозможно без математики построить дом, сосчитать деньги в кармане, измерить расстояние. Без знания математики человечество никогда бы не создало самолёты, автомобили, роботов, различные ОС и современные гаджеты.

Математика присутствует в каждой профессии, которая существует на сегодняшний день.

О роли математики в одной из этих профессий я хочу вам более подробно рассказать.

Чтоб стать мужчиной, мало им родиться, Чтоб стать железом, мало быть рудой,

А надо переплавиться, пробиться

И как руда пожертвовать собой.

Какие б бури нас не захлестнули,

Но ты, мужчина, все сумей принять:

От поцелуя женского до пули,

И научись в бою не отступать!

Готовность к службе тоже ведь оружие.

И ты его однажды примени.

Мужчины служат Родине как нужно!

И потому живут в веках они!

Немного о профессии Военный

Профессия военного имеет очень необычную и неповторимую историю развития.

Первыми военнослужащими, однозначно, были отважные и смелые люди, которые не побоялись защищать свой народ от врагов, а главной причиной возникновения официальной профессии военного было формирование государства с законодательством и системой правительства.

Где же применяется математика в этой профессии?

Математику в военной сфере стали применять еще с тех времён, когда люди начали создавать оружие различных типов. Научно-исследовательские институты, военные организации, военные части, подразделения, начали вести преподавательскую деятельность.

Огромную роль в ВОВ сыграли знания ученых-математиков

Мстислав Всеволодович Келдыш

(Советский ученый в области математики, механики, космической науки и техники)

Под руководством Мстислава Всеволодовича учёные разработали сложную математическую теорию флаттера (разрушение самолётов из-за взаимодействия в конструкциях упругих, инерционных и аэродинамических сил, вибраций особого рода)

Флаттер - это сочетание самовозбуждающихся незатухающих изгибающих и крутящих автоколебаний элементов конструкции летательного аппарата

Скорость набегающего потока

Скорость набегающего потока

Николай Гурьевич Четаев

(Российский советский механик и математик, член-корреспондент АН СССР)

Николай Гурьевич рассчитал крутизну нарезки стволов орудий, которая должна была обеспечить кучность стрельбы и устойчивость снарядов при полёте.

Строение снарядов и патронов

Андрей Николаевич Колмогоров

(Советский математик, один из крупнейших математиков ХХ века)

Дал определение рассеяния артиллерийских снарядов:

• Как лучше провести караваны торговых судов при наличии вражеских подводных лодок?

-Сколько потребуется сделать одновременных выстрелов по самолётам противника, чтобы иметь наибольшую вероятность попадания?

Алексей Николаевич Крылов

(Русский и советский кораблестроитель, механик и математик, академик Петербургской АН / РАН / АН СССР)

Алексей Николаевич Крылов создал таблицы непотопляемости. В них было рассчитано, как повлияет на корабль затопление тех или иных отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен, и насколько затопление может улучшить состояние корабля. Эти таблицы дали возможность спасти жизнь многих

людей, сберечь большие материальные

ценности.

Алексей Андреевич Ляпунов

(Советский математик, один из основоположников кибернетики, член-корреспондент АН СССР)

Специалист в области теории функций вещественного переменного и математических вопросов кибернетики. Основные труды относятся к теории множеств, теоретическим вопросам

программирования, математической

лингвистике, математической

биологии. Добровольцем ушел на

фронт и участвовал в боях с

фашистскими захватчиками в

Крыму, в Прибалтике и

Восточной Пруссии.

Применение математики в современном военном деле

Математические методы ведения войны — комплекс оперативно-следственных мероприятий,

базирующихся на стыке математических дисциплин и военных реалий. Единственное известное человечеству применение математики в реальных целях.

История ММВВ

Математические методы ведения войны (ММВВ) разрабатывались со времён античности. Первый фундаментальный труд по этому вопросу был опубликован китайским учёным-полководцем Сунь Цзы, который обобщил ранние наработки в этой области и привнёс свои идеи.

Большую роль в ММВВ сыграла индо-китайская война в 1533 году до н. э. В этой войне индийская сторона применила боевые колесницы, а китайская решила впервые применить ММВВ.

Аппарат ММВВ состоит из:

• Арифметики
• Математического анализа
• Вычислительной математики
• Теории функций комплексного переменного
• Линейной/Высшей алгебры и аналитической геометрии
• Функционального анализа
• Теоретической механики
• Теоретической гидромеханики и механики сплошной среды
• Дифференциальных уравнений
• Дифференциальной геометрии и топологии
• Уравнений математической физики
• Вариационного исчисления
• Теории вероятности
• Теория алгоритмов
• Математической логики

Несколько сведений об аппаратах ММВВ

Арифметика

• Основные действия — умножение своего войска на конечное число, сложение его с чем-нибудь, вычитание чего-нибудь изо вражеского войска и деление его на конечное число. Деление или умножение войска на ноль. 
• Основные действия — умножение своего войска на конечное число, сложение его с чем-нибудь, вычитание чего-нибудь изо вражеского войска и деление его на конечное число. Деление или умножение войска на ноль. 

Матем. анализ

• Состоит в основном, из вспомогательных мероприятий, таких как дифференцирование и высчетов предела для определения непрерывности войск.
• Состоит в основном, из вспомогательных мероприятий, таких как дифференцирование и высчетов предела для определения непрерывности войск.

Теоретическая механика

• Заменяет воздействие сил и поверхностей реакциями; если, например компенсировать нормальную реакцию опоры равной и противоположно направленной силой, то объект уйдёт под землю. Применяется для врывания боевой техники в землю, снятия с мелей и т. п.
• Заменяет воздействие сил и поверхностей реакциями; если, например компенсировать нормальную реакцию опоры равной и противоположно направленной силой, то объект уйдёт под землю. Применяется для врывания боевой техники в землю, снятия с мелей и т. п.

Математическая логика

• Позволяет узнать победили мы уже или ещё нет. До изобретения существовала проблема бесконечной войны — не срабатывал триггер победы и единственная оставшаяся армия должна была продолжать войну.
• Позволяет узнать победили мы уже или ещё нет. До изобретения существовала проблема бесконечной войны — не срабатывал триггер победы и единственная оставшаяся армия должна была продолжать войну.

Функциональный анализ

• Позволяет переводом боевых действий в неметрические/ненормированные пространства, где отсутствует размер, получить численное превосходство; спрятать своё войско в бесконечно малую окрестность
• Позволяет переводом боевых действий в неметрические/ненормированные пространства, где отсутствует размер, получить численное превосходство; спрятать своё войско в бесконечно малую окрестность

Рассмотрим несколько примеров ММВВ

Определение горизонтальных дальностей до видимых ориентиров

Определить горизонтальную дальность (ГД) до видимого ориентира можно лишь с учетом вертикального угла (ВУ) визирования и высоты полета. Глазомерное определение вертикальных углов аналогично способу измерения направления на карте, с той лишь разницей, что это измерение производится в вертикальной плоскости.

После наземной тренировки следует приступить к отсчету вертикальных углов в полете. Для этого надо определить вертикальный угол 90°, т. е. угол, заключенный между мысленно опущенным перпендикуляром на землю и линией визирования, параллельной горизонту, а затем уже определять реальное значение вертикального угла визирования на ориентир.

Определение направлений и расстояний

Определение расстояний на карте необходимо начинать с тренировки в откладывании отрезков на чистом листе бумаги в масштабе своей полетной карты. Откладывать отрезки на глаз в соответствии с выбранным масштабом нужно длиной 5, 10, 50, 100, 200 и 300 км. Отрезки нужной длины откладывать под различными углами к меридианам и параллелям

Тренировка в определении расстояний под различными углами к меридианам:

определение захвата кистью для своей полетной карты

Примерный захват в тысячных для ладони и отдельных пальцев

Использование раствора пальцев для определения углов на местности

Целесообразно военному летчику (штурману) знать ширину своей кисти и захват от мизинца до большого пальца , чтобы легче определять расстояние на карте как на земле, так и в воздухе.

Все, что до этого было в науках: гидравлика, аэрометрия, оп­тика и других темно, сомнительно и недостоверно, математика сделала ясным, верным и очевидным. (М.В. Ломоносов)

Математика - это язык, на котором говорят все точные науки. (Н.И. Лобачевский)