Доклад по математике (3класс): Как измеряли время до изобретения механических часов.

Доклад по математике (3класс): Как измеряли время до изобретения механических часов.

Самые примитивные часы появились не так давно – только в 14 веке.
Но уже задолго до появления механических часов люди научились измерять время.

Солнечные часы.

Сначала люди узнавали время по Солнцу и звездам, это было не очень точно.
Четыре тысячи лет назад были созданы первые часы – солнечные.

Солнечные часы состоят из предмета, дающего резкую и длинную тень, и циферблата, на котором нанесены деления, соответствующие часам и долям часа.
Получение отсчета времени с помощью солнечных часов основано на том, что в течение дня тень, отбрасываемая предметами, освещенными Солнцем, все время изменяется. Она перемещается, одновременно меняя свою длину: рано утром тени длинные, затем они укорачиваются, а после полудня снова удлиняются.
Утром тени обращены к западу, в полдень в нашем северном полушарии — к северу, а вечером — к востоку. В соответствии с этим отсчитывать время можно двумя способами по длине тени или по ее направлению. Второй способ более удобен и точен.
В древности солнечные часы имели весьма большое распространение.

Высокие и стройные обелиски Древнего Египта были указателями солнечных часов.
В Индии у паломников были посохи с вделанными в них миниатюрными солнечными часами. Большие солнечные часы были установлены на «Башне ветров» в древних Афинах.
Механик Ренье сделал солнечные часы, которые с помощью стекол, пороха и колокольчиков в полдень сами поднимали трезвон.
Мастер Руссо сделал еще более оригинальный указатель времени: с помощью соответствующим образом установленного и направленного зажигательного стекла он добился того, что солнечный луч управлял пушкой, заставляя ее стрелять в определенное время.
Солнечные часы продолжали строить вплоть до XVI и даже XVII века. Впрочем, иногда их строили и в более поздние времена, но уже только для украшения.
Несмотря на то, что ученые научились делать очень большие и совершенные солнечные часы, пользование ими было далеко не всегда удобным; они не действовали ночью и в пасмурную погоду, их трудно было брать с собой в путешествие или сражение.

Интересный факт.
У древних греков и римлян и в Западной Европе до 14 века считалось, что час – это двенадцатая часть дня или ночи.
В результате дневной час зимой составлял 45 минут, а летом почти 90.

Песочные часы.
Песочные часы обычно делались в виде двух воронкообразных стеклянных сосудов, поставленных друг на друга. Верхний сосуд до определенного уровня заполнялся песком, высыпание которого служило мерой времени. После того как из верхнего сосуда весь песок высыпался, часы нужно было перевернуть.
Для удобства отсчета времени иногда пользовались целой системой сосудов, первый из которых опустошался за 15минут, второй — за 30 минут, третий — за 45 минут, четвертый — за 1 час.
После того как становился пустым четвертый сосуд, специально приставленный для этого человек переворачивал все склянки так, что счет песочных часов начинался вновь, и одновременно с этим отмечал прошествие часа.

Интересный факт.
Песочные часы широко использовались на кораблях; так называемые «корабельные склянки» служили морякам для установления распорядка их жизни — смены вахт и отдыха.

Точность песочных часов зависит от равномерности высыпания песка.
Чтобы сделать песочные часы более точными, нужно пользоваться по возможности однородным песком, мягким и сухим, не образующим комков у горла сосуда. Для этой цели часовые мастера XIII века смесь из песка и мраморной пыли кипятили с лимонным соком, затем сушили, повторяя эту операцию девять раз. Несмотря на все эти мероприятия, песочные часы отмеряли время довольно неточно.
Для отсчета более или менее длительных промежутков времени песочные часы неудобны как вследствие небольшой точности, так и потому, что за этими часами требуется постоянный надзор.

В наше время песочные часы используют в медицинских учреждениях для измерения длительности процедур.

Огненные часы.

Рудокопы древнего мира, добывая в шахтах серебро и железо, пользовались своеобразным способом измерения времени: в глиняную лампу, которую брал с собой под землю рудокоп, наливалось такое количество масла, что его хватало на 10 часов горения светильника. Когда масло было на исходе, шахтер знал, что рабочий день кончается, и поднимался наверх.

В Китае употреблялись огненные часы несколько иной конструкции: из специальных сортов дерева, растертого в порошок вместе с благовониями, приготовлялось тесто, из которого раскатывали палочки, придавая им разнообразную форму, например форму спирали.
Некоторые образцы огненных часов достигали нескольких метров длины; слегка потрескивая и источая аромат, они могли гореть месяцами.

Интересный факт.
Иногда на определенных местах подвешивались  металлические шарики, которые при сгорании палочки падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон,— получался огненный будильник.

В средние века в монастырях, да и в гражданском быту стали пользоваться для счета времени свечами, нанося на них метки, соответствующие определенным промежуткам времени. Это был европейский вариант огненных часов.
Точность огненных часов тоже была невысокой. Не говоря уже о трудности приготовления совершенно однородных палочек или свечей, нужно отметить, что скорость их сгорания всегда зависела от условий, в которых оно происходило: от доступа свежего воздуха, наличия ветра и т. д.
Недостатком огненных часов являлось также то, что их нужно было периодически возобновлять.

Водяные часы

Водяные часы были известны в Древнем Египте, Иудее, Вавилоне, Греции, Китае.
Греки называли водяные часы клепсидрой, что буквально означает «воровка воды».
Время с помощью этих часов определялось по скорости вытекания воды из одного сосуда в другой, снабженный метками, уровень воды в котором и показывал время.
Клепсидрами пользовались в быту для счета времени, ими пользовались для регламентации времени выступления ораторов в общественных собраниях и в суде.
В войсках клепсидры применялись при разводе караулов.
В древности клепсидра была весьма распространенным прибором, хотя ее точность была совсем невысокой.

Интересный факт.
Философ Платон изобрел водяной будильник, созывавший учеников его Академии на занятия.
В 8 веке в Китае астроном И-Ганг построил клепсидру, которая не только отбивала часы, но еще и показывала движение Солнца, Луны, планет, лунные затмения и положение звезд.

Простую клепсидру можно сделать дома. Для этого потребуется: Небольшой кусочек трубы (соломинка), Вата, ткань, клей (скотч), проволока, Высокий стакан, Мерный стаканчик с делениями, Секундомер.

Собираем клепсидру: Один конец трубы наполнить ватой, Обернуть тканью. Ткань приклеить к трубке или закрепить скотчем.

К другой части трубки прикрепить проволоку. Опустить трубку в глубокий стакан, Закрепить в висячем положении при помощи проволоки.

Набирать воду в мерный стаканчик и заливать в трубку, включая секундомер. Так можно узнать за какое время выльется определенное количество воды. В данной клепсидре 100мл воды полностью вытекает за 1 минуту.

В ходе опыта утверждение о том, что клепсидры очень неточно определяют время, полностью подтвердилось.

Составил доклад: Слава Острийчук (9лет).