Доклад участника городского соревнования юных исследователей 2018 года города Сургута «Шаг в будущее. Юниор» ученика 6 Б класса
Муниципального бюджетного образовательного учреждения средняя школа №12 в городе Сургуте ХМАО-Югра Сединина Артема,
Тема исследовательского проекта: "Нестандартные методы измерения"
Цель работы: Создать собственную систему измерений.
Городское соревнование юных исследователей
«Шаг в будущее. Юниор»
«НЕСТАНДАРТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ»
Российская Федерация
ХантыМансийский автономный округЮГРА
город Сургут
Автор:
Сединин Артём Витальевич
Муниципальное бюджетное
образовательное учреждение
средняя школа №12, 6 «Б» класс
Научный руководитель:
Печеневская Инесса Марковна
учитель математики,
Муниципальное бюджетное
образовательное учреждение
средняя школа №12Проект «Нестандартные измерения» стр. 2
Оглавление
Введение..........................................................................................................................................3
Гипотеза:.........................................................................................................................................3
Цель работы:...................................................................................................................................3
Задачи:.............................................................................................................................................3
Методы исследования:...................................................................................................................4
Глава 1. Теоретические аспекты. Старинные измерения............................................................4
1.1. Измерение длин и расстояний................................................................................................4
1.2. Измерения времени.................................................................................................................7
1.3. Измерения скорости................................................................................................................8
Глава 2. Практическая часть.........................................................................................................8
2.1. Измерение времени.................................................................................................................8
2.1.1. Пока горит спичка................................................................................................................8
2.1.2. Свечачасы..........................................................................................................................10
2.1.3. Время по солнцу.................................................................................................................11
2.2. Нестандартные измерения...................................................................................................12
2.2.1. Измерение длин..................................................................................................................12
2.2.2. Измерение скорости...........................................................................................................12
Заключение...................................................................................................................................17
Список использованной литературы..........................................................................................19
Приложение 1...............................................................................................................................20Проект «Нестандартные измерения» стр. 3
Введение
Из книг, фильмов и уроков в школе я узнал, что люди издавна старались
измерять предметы и расстояния. Чаще всего пользовались измерениями
собственных частей тела, ведь у человека они всегда с собой и ими можно
воспользоваться в любой момент. Мерами длины были: сажень, локоть,
аршин, пядь, перст, вершок и другие. Для измерения расстояний на Руси
использовали шаги и вёрсты.
Часто эти измерения были разными, ведь и строение тела у людей разное.
Так торговцы тканью часто нанимали продавца с короткими руками, чтобы
длина аршина была поменьше. Отсюда возникла поговорка «мерить на свой
аршин».
Веками люди пользовались этими измерениями в торговле, путешествиях
и повседневной жизни.
В современном мире люди используют точные единицы измерения.
Изобретены приборы для измерения: времени и расстояния, веса и объёма,
температуры и давления, влажности воздуха и громкости звука, величины
углов и плотности материи и множество других.
Я задумался: можно ли создать собственную систему измерений, которая
пригодится мне в жизни?
Гипотеза:
Если провести замеры своих физических возможностей, то можно
создать собственную систему измерений, которая будет использоваться в
повседневной жизни.
Цель работы:
Создать собственную систему измерений.
Задачи:
1. Найти и изучить информацию о старинных измерениях.Проект «Нестандартные измерения» стр. 4
2. Провести замеры своих физических характеристик и возможностей.
3. Определить области применения собственной системы измерений.
4. Провести испытания созданной системы измерений.
Объект исследования – собственные физические характеристики и
возможности.
Предмет исследования дом и городская среда.
Методы исследования:
изучение и обобщение информации из литературных и интернет
источников;
проведение измерений;
тестирование результатов;
анализ полученных данных.
Практическая значимость исследования заключается в том, что каждый
человек сможет создать собственную систему измерений и применять её в
повседневной жизни.
Глава 1. Теоретические аспекты. Старинные измерения
1.1. Измерение длин и расстояний
Рисунок 1
С древности, мерой длины и веса всегда был человек: на сколько он
протянет руку, сколько сможет поднять на плечи и т.д.
Система древнерусских мер длины включала в себя следующие основные
меры: версту, сажень, аршин, локоть, пядь и вершок.
(Рисунок 1).
Верста
Верста – единица измерения расстояний между населенными пунктами и
для разделения «межевания» земельных владений (межа – граница в видеПроект «Нестандартные измерения» стр. 5
узкой полосы). Верста равнялась
500 саженям и составляла1 км 67м.
На таком расстоянии друг от друга
устанавливались
высокие
полосатые верстовые столбы вдоль
наиболее важных дорог.
Сажень
Сажень одна из наиболее
распространенных на Руси мер
сажень»
длины.
«Маховая
равнялась расстоянию между
концами средних пальцев широко расставленных рук взрослого мужчины
1,76 м. «Косая сажень» самая длинная 2,48м. Она была равна расстоянию
от пальцев ноги до конца пальцев руки, вытянутой по диагонали — человек
стоит буквой «Х». Если люди хотели описать богатыря, то говорили: «у него
косая сажень в плечах».
Вместо современных рулеток использовались саженные мерные веревки
и деревянные «складени».
Аршин
Аршин мера равная длине руки взрослого мужчины: расстоянию от
кончиков пальцев руки до подмышки 71 см. Есть различные версии
происхождения аршинной меры длины. Возможно, первоначально, «аршин»
обозначал длину человеческого шага (порядка семидесяти сантиметров, при
ходьбе по равнине, в среднем темпе). Шаг – одна из древнейших мер длины.
Сохранились сведения об использовании шага для определения расстояния
между городами в Древней Руси.
ЛокотьПроект «Нестандартные измерения» стр. 6
Локоть исконно древнерусская мера длины, известная уже в 11 веке.
Локоть — это 46 см расстояние от конца вытянутого среднего пальца руки
до локтевого сгиба. Один локоть равен двум пядям.Проект «Нестандартные измерения» стр. 7
Пядь
Пядь —23 см. Столько составляет максимальное расстояние между
вытянутыми большим и указательным пальцами руки взрослого мужчины.
Вершок
Вершок— эта единица измерения соответствующая длине верхней
фаланги указательного пальца. Вершок равен 4,5 см.
Перст
Перст старинное название пальца, причем сначала так называли именно
указательный палец, его ширина около 2 см.
На Руси часто использовались пословицы и поговорки с использованием
единиц измерения. Например:
o Семи пядей во лбу. Так говорят об очень умном человеке
o Сам с ноготок, а борода с локоток. Так говорят о человеке с большой
бородой, но маленького роста.
o Косая сажень в плечах. Говорят о рослом плечистом человеке.
o Мерить версты. Ходить пешком на большие расстояния.
o Видеть на сажень сквозь землю. Если человек отличается большой
проницательностью
o Эка верста выросла. Говорят о человеке большого роста
o Два вершка от горшка, а уже указчик. Так говорят о молодом человеке, не
имеющем еще достаточного жизненного опыта, но поучающего всех и
каждого.
1.2. Измерения времени
На Руси практически не применялись солнечные часы, так как они
бесполезны ночью и в пасмурную погоду, которая бывает не редко.
Для определения времени, например, считали, скольким лаптям равна
длина тени человека; скольким кочергам соответствует расстояние междуПроект «Нестандартные измерения» стр. 8
солнцем и горизонтом; примечали степень раскрытия цветков, вид и
положение Луны на небе и другие способы.
Летом определить время можно по первым песням птиц: жaвoрoнки
нaчинaют петь в 2 чaсa ночи, ивoлгa в 3 чaсa, вoрoбьи в 6 чaсoв yтрa.
Издaвнa в дeрeвнe крeстьянe oпрeдeляли врeмя пo крикам пeтyхoв. Первый
раз пeтyхи кричaт в пeрвoм чaсy ночи, второй раз в 2 чaсa ночи, третий раз в
пятом чaсy yтрa. Со вторыми пeтyхaми жители в дeрeвнe рaньшe встaвaли,
чтoбы зaмeсить хлeб, a с трeтьими — чтoбы oтпрaвиться на рaбoтy в пoлe.
1.3. Измерения скорости
Скорость это величина, характеризующая быстроту перемещения
расстояние преодолеваемое за единицу времени.
В книгах и в интернете я не нашёл ничего об измерении скорости и
сделал вывод: на Руси существовала система измерения длин и расстояний, но
системы измерения времени не было. Поэтому не было и понятия скорости.
Но люди старались связать время и расстояние. Это понятно по
встречающимся в литературе высказываниям: три дня пешего пути; день
верхом скакать; пути на 10 трубок; молнией пролетел и другие.
Глава 2. Практическая часть
2.1. Измерение времени
В современном мире используется очень точное измерение времени. У
всех моих знакомых есть часы и сотовые телефоны с часами и таймерами. Но
бывают ситуации, когда можно обойтись и без часов.
2.1.1. Пока горит спичка
Всем известно, что солдат должен успеть одеться за время горения
спички. А насколько это быстро?
Я решил исследовать этот вопрос.Проект «Нестандартные измерения» стр. 9
В эксперименте использовались спички одинаковой длины трёх разных
производителей: ООО «Феникс», г. Киров; ООО «Сибирь», г. Томск; ООО
«Восток», г. Уфа. Я использовал спички примерно одной толщины.
В целях безопасности спички зажимались пинцетом и зажигались над
раковиной. Съемку и запись результатов эксперимента проводила моя мама.
Результаты эксперимента приведены в Таблице 1.
Таблица 1.
Время горения спички производителя ООО «Феникс», г. Киров
Положение
спички
Вертикально
Горизонтально
Опыт №/Время горения, сек.
1
15
32
2
16
28
3
18
31
4
17
28
5
16
30
6
15
32
7
14
33
8
18
35
9
15
27
10 Среднее
12
32
16
31
Время горения спички производителя ООО «Сибирь», г. Томск
Положение
спички
Вертикально
Горизонтально
Опыт №/Время горения, сек.
1
12
29
2
17
32
3
18
33
4
16
32
5
14
31
6
15
34
7
16
32
8
19
37
9
17
33
10 Среднее
16
30
16
32
Время горения спички производителя ООО «Восток», г. Уфа
Положение
спички
Вертикально
Горизонтально
Опыт №/Время горения, сек.
1
14
33
2
13
31
3
17
36
4
16
32
5
12
33
6
17
29
7
15
35
8
16
30
9
14
28
10 Среднее
15
27
15
31
Рисунок 2.Проект «Нестандартные измерения» стр. 10
Опыты показали, что скорость горения спички зависит от её положения:
вертикально расположенная спичка горит примерно в два раза дольше
горизонтальной (Рисунок 2). Так я выяснил, что в среднем, обычная спичка,
расположенная вертикально, сгорает за 31 секунду.
Теперь я знаю, что с помощью спички можно измерять время.
После нескольких попыток я выяснил, что за время горения спички я не
успеваю надеть школьную форму.
2.1.2. Свечачасы
Исследуя литературу, я узнал, что раньше в театрах один театральный
акт продолжался 30 минут. Это определялось временем горения свеч. Я
решил сделать из обычной хозяйственной парафиновой свечи свечучасы.
Я взял в кладовке одну свечу и засёк высоту её сгорания за 30 минут, за
час и за два часа. За час парафиновая свеча сгорает на 1,3 см. Пользуясь этим
наблюдением, я маркером нанёс отметки на остальные свечи (Рисунок 3).
Рисунок 3.
Теперь у нас есть свечичасы чтобы измерять время. И когда мы будем в
следующий раз участвовать в акции «День Земли», или просто будут перебои
с электричеством, то это будет намного интереснее.Проект «Нестандартные измерения» стр. 11
За время горения свечи я точно успеваю надеть школьную форму.
2.1.3. Время по солнцу
Издавна люди определяли время по солнцу. И прошлым летом, отдыхая
на море, я провёл несколько наблюдений.
o Чтобы не обгореть на солнце нужно уходить с пляжа в 11:00. Можно
один раз приметить куда направлена ваша тень в нужное время и
использовать этот ориентир ежедневно. Как только моя тень указывала
на гору это означало, что пора прятаться в тень или уходить с пляжа.
Так же и в своём дворе. Как только тень от качели показывает на домик,
значит мне пора домой.
o Самая короткая тень в полдень (с 12:00 до 13:00).
o Путешествуя на машине, безопаснее ехать в светлое время. Но как узнать
через какое время солнце скроется за горизонтом и станет темно? Время
до захода солнца можно узнать с помощью пальцев руки: нужно вытянуть
руку перед собой, чтобы мизинец совпадал с горизонтом, а солнце
находилось над указательным пальцем. Солнце будет опускаться на один
палец за 15 минут. То есть, если между горизонтом и солнцем
поместилась ладонь, то примерно через час станет темно. Пора искать
кемпинг (Рисунок 4).
Рисунок 4.Проект «Нестандартные измерения» стр. 12
2.2. Нестандартные измерения
2.2.1. Измерение длин
В наше время старинные меры длины не используются. Уже изобретены
точные приборы измерения всех величин. И я тоже пользуюсь часами, весами,
рулетками и др.
Все старинные меры основаны на измерениях размеров взрослого
человека. Я измерил папу и дедушку и выяснил, что их аршин, локоть, пядь,
маховая и косая сажени практически одинаковы и соответствуют старинным
измерениям. Я ещё расту и поэтому пока не могу использовать эти меры
длины.
2.2.2. Измерение скорости
По городу я перемещаюсь пешком или на велосипеде. Из интернета я
узнал, что средняя скорость пешехода 5 км/ч. Скорость велосипедиста
зависит от физических возможностей велосипедиста и технических
характеристик велосипеда и может достигать 50 км/ч.Проект «Нестандартные измерения» стр. 13
Я выбрал прямой отрезок дороги протяженностью 1 км и прошёл его
шесть раз со средним временем 15 минут. Значит моя средняя скорость пока
ещё не равна скорости взрослого человека и составляет 4 км/ч.
Тот же отрезок пути я шесть раз проехал на велосипеде и выяснил, что
средняя скорость моей езды составляет 7, 6 км/ч (Рисунок 5)
Рисунок 5
В нашей семье есть курвиметр — прибор, которым можно измерять
длину извилистых линий на топографических картах, планах и чертежах.
Зная свою скорость передвижения (пешком или на велосипеде) и
запланированное расстояние, можно узнать время за которое доберёшься но
нужного места.
Но не всегда есть
возможность
использовать курвиметр
электронную
или
линейку для измерения
Я
решил
карты.
рассчитать собственнуюПроект «Нестандартные измерения» стр. 14
систему расчёта времени, за которое я могу дойти или доехать до любой
точки города.
Для этого я измерил время за которое я прохожу и проезжаю расстояние
равное одному пятиэтажному шестиподъездному дому.
Эти панельные жилые здания, построены по одному типовому проекту и
встречаются чаще остальных зданий в Сургуте и в других городах России.
С помощью секундомера я выяснил, что среднее время составляет
1мин.27 сек. пешком и 58 секунд на велосипеде. Для лёгкости вычислений я
округлил значения до 1,5 минут пешком и 1 минуты на велосипеде
(Приложение 1).
Шестиподъездный дом стал меркой расстояния, которое я преодолеваю
пешком за 1 мин. 30 сек., на велосипеде за 1 мин.Проект «Нестандартные измерения» стр. 15
На Рисунке 6 показан расчёт расстояния от дома до школы в мерках.
Рисунок 6
Я составил 5 маршрутов, которые я использую чаще всего, и просчитал
время, которое мне понадобится.
По каждому из маршрутов я сходил и съездил по 6 раз (по 3 раза туда и
обратно), полученное время разделил на шесть и получил среднее время для
каждого маршрута. Результаты измерений представлены в Таблицах 2 и 3.Проект «Нестандартные измерения» стр. 16
Время пешком
№
Маршрут
Колво
мерок
Время пешком
План
Факт
Таблица 2
1 Дом Школа
2 Дом Бабушка
3 Дом«Информатика+»
4 Дом «Сити Молл»
5 Дом остановка
6
8,5
14
9
2,5
Время на велосипеде
№
Маршрут
1 Дом Школа
2 Дом Бабушка
3 Дом«Информатика+»
4 Дом «Сити Молл»
5 Дом остановка
Колво
мерок
6
8,5
14
9
2,5
Отклонение
10 с.
15 с.
9 мин.
8 мин. 50 с.
12мин. 45 с. 12 мин. 30 с.
23 мин. 25 с. +2мин. 25с.
21 мин.
13мин. 30 с. 14 мин. 50с. +1 мин. 20с.
3 мин. 45 с.
3 мин. 30 с.
15 с.
Таблица 3
Время на велосипеде
План
План
Отклонение
10 с.
5 с.
5 мин. 50 с.
6 мин.
8 мин. 30 с. 8 мин. 25 с.
14 мин.
9 мин.
2 мин. 30 с.
16 мин. 10с. +2 мин. 10с.
9 мин. 50с.
2 мин. 20 с.
+50с.
10 с.
После измерений я пришел к выводу, что для дальних расстояний нужно
прибавлять 1520 секунд на прохождение каждого пешеходного перехода.
В общем моя система оказалась правильной и я буду её использовать.
Теперь, используя карту, бумажную или электронную в бесплатном
мобильном приложении «2GIS», я могу измерить запланированный маршрут
меркамидомами и примерно просчитать время, за которое я дойду или доеду
до намеченного объекта.
Такой способ расчета времени может быть использован практически в
любом городе России.Проект «Нестандартные измерения» стр. 17
Заключение
В начале своей работы я предположил, что если провести замеры своих
физических возможностей, то можно создать собственную систему измерений,
которая будет использоваться в повседневной жизни. И поставил цель:
создать собственную систему измерения времени и расстояний.
Познакомился со способами, которые использовали на Руси для
определения времени. Летом я обязательно проверю в какое время начинают
чирикать воробьи.
Я Провел опыты по измерению времени нестандартными способами.
Создал свечичасы, которые теперь используются в нашей семье.
При выполнении работы я исследовал старинные измерения длин и
расстояний. В процессе исследования я выяснил, пока не могу использовать
эти меры длины.
Мне удалось создать собственную систему расчёта времени, за которое
я могу дойти или доехать до любой точки города. Проведённые измерения
доказали, что моя система работает и я буду её использовать. Практическая
значимость исследования состоит в том, что полученную систему измерения
можно использовать не только на знакомой местности своего города, но и в
других городах России и других стран.
Моя работа помогла мне понять, что не стоит бояться заблудиться в
чужом городе. Надо учиться прокладывать точный маршрут и рассчитывать
своё время.
Исследование может быть полезно и интересно всем, кто любит гулять,
увлекается велоспортом и много путешествует.
В будущем я планирую улучшить свою систему и испытать её в
близлежащих населённых пунктах: посёлках городского типа Белый Яр,
Солнечный и в городах Ноябрьске и Нефтеюганске.Проект «Нестандартные измерения» стр. 18Проект «Нестандартные измерения» стр. 19
Список использованной литературы
Список литературы
1. Аменицкий Н.Н. «Забавная арифметика», Москва «Наука», 1991. –
123 с.
2. Ермаков Н.Я. «Пословицы русского народа», – СПб, 1984.
3. Карпушина Н.М. «Рукотворные мерки», статья в журнале «Математика
в школе», Издательство "Школьная Пресса" (Москва), номер: 7 Год:
2008, страницы: 4962.
4. Романов Г.Я. «Наименование мер длины», М., 1988г.
5. Виленкин Н.Я. «, Издание: , 2016 г.
6. Шабалин С.А. «Измерения для всех», Москва «Издательство
Стандартов». 1991 , 562 с.
Электронные источники
«.
1.
2. «2GIS» бесплатное электронное приложение электронный
справочник с картами городов.Приложение 1
Шестиподъездная пятиэтажка
Замер времени на велосипеде
Замер времени быстрым шагом
Замер времени прогулочным шагом
Проект Нестандартные измерения.docx
