Исследовательская работа "Как песчинки превращаются в минуты. Тайна песочных часов"

Научно­практическая конференция младших классов Исследовательская работа КАК ПЕСЧИНКИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В МИНУТЫ ТАЙНА ПЕСОЧНЫХ ЧАСОВ.                                                                                       Авторы: Чуева Аврора, Чуев Лукас учащиеся 1Б класса БОУ СОШ №2  им. А.В. Суворова Руководитель: Мороз Н.В.,                                                                                   учитель начальных классов   станица Динская, Динской район Краснодарский край 2016 2 Содержание Содержание..........................................................................................................................3 Введение............................................................................................................................... 4 1.Подготовка к исследованию.............................................................................................6 1.1История и современность............................................................................................6 1.2Недостатки и достоинства песочных часов...............................................................8 1.3Интересные факты о часах..........................................................................................9 2. Практическая работа.....................................................................................................12 2.1 Песочные часы у нас дома. Теория и практика.......................................................12 2.2 Изготовление песочных часов и яйца всмятку.......................................................14 Заключение......................................................................................................................15 Использованная литература..............................................................................................16 3 Введение Актуальность темы исследования Мы Аврора и Лукас – брат и сестра – погодки. С самого рождения мы всегда вместе  ­ играем, гуляем, познаем окружающий мир. И сделать эту исследовательскую  работу мы тоже решили совместно, т.к. тема песочных часов очень интересна для нас обоих. Мы заметили, что у нас дома мама иногда использует не только всем привычные  часы, но и часы песочные. Всегда было очень интересно наблюдать, как  пересыпаются песчинки через узкое стеклянное горлышко, когда мы делаем  ингаляцию, варим яйца или делаем горячие бутерброды. У нас возникли вопросы: как между собой связаны время и песчинки в стеклянной  колбе? Каким образом работают эти часы без сложного механизма и батареек? В  каких случаях удобнее и проще использовать песочные, а не электронные или  механические часы? В нашей исследовательской работе мы постараемся найти ответы на свои вопросы и  узнать историю появления простого и удивительного устройства. Мы запланировали собрать и проанализировать информацию о создании песочных  часов и применяющихся материалов для их изготовления. В процессе исследования мы рассмотрим имеющиеся у нас песочные часы и  экспериментально проверим их точность У нас есть песочные часы на 10 минут, с помощью которых мы делаем ингаляции и  часы на 5 минут, с помощью которых мы делаем горячие бутерброды. А еще мы  очень любим яйца всмятку, которые нужно варить ровно 2 минуты после закипания.  Но на 2 минуты часов у нас пока нет. И в итоге исследовательской работы о  песочных часах мы планируем создать работающую модель песочных часов с  4 интервалом времени на 2 минуты, которые помогут нам в изготовлении любимого  блюда – яиц всмятку. 5 1. Подготовка к исследованию  1.1 История и современность Песочные часы относятся к одним из самых древних видов устройств, изобретенных  людьми для измерения времени. Это простейший прибор для отсчёта  промежутков времени, состоящий из двух сосудов, соединённых узкой горловиной,  один из которых частично заполнен песком. Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, может составлять от нескольких секунд, до  нескольких часов. Дата возникновения первых песочных часов неизвестна. Упоминания о песочных  часах имеются уже со времен Архимеда.  В Европе стали иметь дело с песочными часами, по­видимому, лишь в конце  средневековья. Самое старое упоминание о таких часах было в 1339 г., обнаруженное в Париже, содержащее указание по приготовлению тонкого песка из просеянного  порошка черного мрамора, прокипяченного в вине и высушенного на солнце. В то время уже умели делать стеклянные колбы из прозрачного стекла. В суженное  горлышко в месте стыка обеих колб после заполнения песком вкладывалась  небольшая горизонтальная металлическая диафрагма с отверстием, регулирующая  количество и скорость пересыпания зернышек песка. 6 Место стыка перевязывалось плотной ниткой и закреплялось смолой. Точность  песочных часов зависела от самого песка. Колбы заполняли отожженным  тонкозернистым песком, просеянным многократно через тонкие сита и тщательно  высушенным. Обработанный таким образом песок имел красноватую окраску;  светлые беловатые пески происходили из жареных тонкомолотых яичных скорлуп;  сероватый песок изготовлялся из цинковой и свинцовой пыли. Точность песочных часов зависела также от формы колб, от гладкости их внутренних стенок, от равномерности прохождения песка через регулирующую диафрагму в  горлышке, но прежде всего – от равномерной зернистости и сыпучести данного  песка. Самым лучшим считался свинцовый песок, он меньше всего повреждал стенки  колб. 7 1.2 Недостатки и достоинства песочных часов В ходе знакомства с песочными часами мы узнали об их недостатках.  1. Это короткий интервал времени, который можно измерить с их помощью.  Часы, получившие распространение в Европе, обычно были рассчитаны на  работу в течение получаса или часа. Встречались часы, работающие в течение 3 часов, очень редко — 12 часов. Для увеличения интервала измерения  составлялись наборы песочных часов в одном корпусе (футляре). 2. При длительном использовании точность песочных часов ухудшается из­за  повреждения песком внутренней поверхности колбы, увеличения диаметра  отверстия в диафрагме между колбами и дробления песчаных зёрен на более  мелкие. Несмотря на все недостатки, все же эти часы благодаря своей форме, простоте  работы и не в последнюю очередь возможности измерять с их помощью время в любой  момент дня и ночи, сохранили некоторое значение вплоть до последнего времени.  Например, ими пользовались телефонные станции для учета времени коротких  телефонных разговоров, в залах судебных заседаний и для некоторых нужд в  домашнем хозяйстве. 8 1.3 Интересные факты о часах Песочные часы, имеющие название Sunagoyomi, что в переводе с  японского означает "Песчаный календарь» Одной из главных достопримечательностей Музея Песка (Nima Sand Museum), Ода,  префектура Симане, Япония, являются огромные песочные часы, высотой 5.2 метра и диаметром 1 метр. Количество песка и диаметр "узкого" места этих часов  рассчитаны на отсчет ими промежутка времени, длительностью ровно в один год. 9 Самые большие песочные часы: рекорд в Москве Песочные часы, установленные в 2008 году на Красной площади в столице России,  попали в Книгу рекордов Гиннеса благодаря своим размерам. Их высота составила  12 метров. Хронометр сделали из прочного акрилового стекла, а вместо песка в них  пересыпались металлические шарики, которые красиво блистали, когда  перекатывались из верхней чаши конструкции в нижнюю. Всего в емкость заложили  180 тыс. «песчинок». Монтаж этих часов проводился в течение трех дней. 10 11 2. Практическая работа  2.1 Песочные часы у нас дома. Теория и практика  У нас дома есть песочные часы на 5 минут, у них красные наконечники и они  принадлежат Авроре. Часы на 10 минут с зелеными наконечниками принадлежат  Лукасу. Мы провели три эксперимента: 1. Засекли время на секундомере и проверили точность часов на 5 минут. Через 5  минут последняя песчинка упала из верхней колбы вниз. 2. Засекли время на секундомере и проверили точность часов на 10 минут. Через  10 минут последняя песчинка упала из верхней колбы вниз. 3. Поставили рядом красные и зеленые часы. После того, как через 5 минут  последняя песчинка красных часов упала из верхней колбы вниз, перевернули  их. Через пять минут после этого последние песчинки в красных и зеленых  часах одновременно упали  из верхних колб вниз. 12 Мы сделали вывод, что наши песочные часы показывают верное время и они нам  полезны каждый день. При отсутствии таймера их очень удобно использовать,  например, при варке пельменей  или макарон. Не надо запоминать начальное время  на механических или электронных часах и от него отсчитывать нужное количество  минут. Достаточно лишь установить наши песочные часы и в момент падения  последней песчинки вниз отключить газ на плите, причем это может сделать каждый  из нашей большой семьи без дополнительных подсказок.  13 2.2 Изготовление песочных часов и яйца всмятку Мы решили сделать своими руками из подручных материалов часы на 2 минуты, т.к.  именно такой интервал времени требуется для того, чтобы сварить яйца всмятку,  которые мы очень любим кушать, а таких часов у нас нет. Для изготовления часов мы приготовили три маленькие пластиковые бутылочки,  гречку и скотч. Бутылочки заменят нам стеклянные колбы, а гречка песок. Отрезаем у одной бутылочки донышко ­ через это отверстие мы будем засыпать  гречку. Соединяем горлышки бутылочек скотчем. Засыпаем гречку и засекаем  секундомер.  Повторив эксперимент с разным количеством гречки, мы определили нужное  количество, которое пересыпается из одной бутылочки в другую ровно за 2 минуты. После этого мы заменили бутылочку с отрезанным горлышком на целую. Наши песочные часы готовы! С помощью наших самодельных часов мы приготовили яйца всмятку и они  получились именно такими, как мы любим.   14 Заключение  В ходе нашей исследовательской работы мы изучили историю возникновения  песочных часов и принцип их работы. Мы ответили на интересующие нас вопросы и  справились с поставленной задачей. Мы выяснили, что это древнее и простое устройство может быть полезно нам. При помощи наших самодельных часов мы приготовили яйца всмятку и планируем их использовать в дальнейшем. Мы будем очень рады, если наша исследовательская работа была интересной и  познавательной. Надеемся, что наши одноклассники проявят интерес и сделают для себя песочные  часы, которые помогут им в повседневной жизни. 15 Использованная литература    Серафимов В. В., Лермантов В. В., —. Часы // Энциклопедический словарь  Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. Михаль С. Часы. От гномона до атомных часов = Hodiny (od gnomonu k  atomovým hodinám) / Научный ред. В. А. Шполянский. Сокр. перевод с чешского  Мельнера Р. Е.. — М.: Знание, 1983. — 256 с. — 80 000 экз. Электронные ресурсы 16