Исследовательский проект по окружающему миру, 4 класс

Исследовательский проект «Часы»                                                                                                          стр. Содержание                           Введение                                                                                                        3     Основная часть                                                                                              4­ 9  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Заключение                                                                                                     10  Литература                                                                                                      11 Как определяли время раньше                                                   4 Где в данный момент можно узнать точное время                  4 История и изготовление солнечных часов                                5 История и изготовление водяных часов                                    6 История и изготовление песочных часов                                  7 История и изготовление свечных часов                                    8 Современные виды часов                                                            9 На уроке математики мы изучали тему «Солнечные и песочные часы». Нам  Введение очень понравился этот урок и заинтересовала эта тема.  Как раньше определяли время? Когда появились первые часы? Какие ещё  бывают часы? Можно ли самому изготовить часы? Эти и много других вопросов  появилось у нас с другом. И чтобы ответить на них, мы решили узнать про часы  побольше. Мы привыкли пользоваться часами. Часы — инструмент для измерения  продолжительности временных интервалов, в единицах меньших, чем одни сутки.  Бытующее мнение о часах как измерителях времени не верно. На самом деле  измеряется только продолжительность интервалов от чего ­ либо до чего –либо. Гипотеза: Предположим, что если рядом нет часов, то можно каким­либо образом  определить  время с небольшой погрешностью или засечь определенный  промежуток времени. Цель проекта: Изучить и изготовить простейшие часы, с помощью которых можно  определять время или засекать определенный промежуток времени. Задачи проекта: 1. 2. 3. уточнить и расширить знания о часах изготовить модели различных часов применить модели на практике Объект исследования: часы Методы исследования: ­изучение литературы по теме ­практическая деятельность Основная часть Как  же узнавали время раньше?  Моя прабабушка вставала доить корову со вторыми петухами. Оказывается,  первый раз петухи кричат примерно в полночь, второй раз перед рассветом. Это и было как раз то время, когда нужно было выгонять корову в деревенское стадо.  Когда я гуляю на улице, то время обеда я определяю так же, как делала в  детстве моя бабушка. Для этого я просто смотрю, где на небосклоне находится  солнце. Мы решили проверить, где в любое время суток можно узнать точное время.  Во­первых, можно просто посмотреть на часы. Их сейчас можно встретить  везде. Часы бывают наручные, настенные, напольные. Они бывают механические,  электронные, кварцевые. Но для меня проще посмотреть на телефон, ведь телефон сейчас есть почти у каждого.  Можно узнать время по интернету онлайн. И даже просто включив телевизор. На некоторых каналах в углу показывают местное время. Вот сколько способов определить время мы насчитали! Ну а как же раньше  люди обходились без часов?  Из книг мы узнали, что ещё древние люди могли определять время по солнцу в  дневное время. Жители древнего  города Вавилон начали использовать солнечные часы более 4000 лет назад. Первые солнечные часы работали по такому принципу: тень от предмета перемещается, когда источник света, который освещает  предмет, тоже перемещается. Узнав эту особенность окружающего мира, люди  научились определять время. Они сконструировали первые солнечные часы. Это  очень просто: воткнуть в землю колышек, через каждый час класть камень на  конец его тени, но чтобы добиться лучшего результата, нужно выбрать  территорию, хорошо освещенную целый день. Тень от колышка перемещается и  показывает настоящее время.  Позднее такие часы делали из дерева или камня и устанавливали на стенах  общественных зданий. Затем появились переносные солнечные часы, которые  изготавливали из ценных пород дерева, слоновой кости или бронзы. Были  даже часы, которые условно можно назвать карманными; их нашли при раскопках древнего города. Часы были небольшие. Их вполне можно было бы поместить в  кармане.   Модель 1 Я попробовал  изготовить настенные солнечные часы. Для этого  мне понадобились: Лист белой бумаги (25 x  25), картон. скрепки Суперклей, ножницы. Циркуль, транспортир. Карандаш, гибкая соломинка. Часы для замера времени 1. 2. 3. 4. 5. Процесс изготовления:   Я отрезал квадрат от листа бумаги форматом А 4 Начертил две дуги окружностей радиусом 10,5 и 12 см с центром в точке О.    градусов.   Разрезал соломинку и раскрыл ее. Приклеил основание соломинки  в точке О. С помощью транспортира наклонил соломинку под углом 45  Повесил солнечные часы лицом к югу. На следующий день, начиная с 6 часов утра, через каждый час  отмечал положение тени от соломинки.  В 6 часов вечера я сделал последнюю отметку, снял получившиеся солнечные часы и четко прорисовал все полоски и цифры. Теперь, каждый раз, когда солнечная погода,  я могу определить время по  этим часам, просто повесив их на освещенную стену.    Недостаток такого устройства в том, что оно не работает в пасмурную  погоду и в темное время суток.  Поэтому в Вавилоне (или Египте – учёные не могут определить точно) в XVI  веке до нашей эры была придумана клепсидра – водяные часы. Устройство  клепсидры чрезвычайно просто – вода капала через отверстие, а на стекле по  отметке можно было судить, какой час. Именно с клепсидрой связано  употребляемое и сегодня выражение «время истекло».  Великий Платон на основе клепсидры создал будильник – вытекающая вода  сжимала воздух в нижней ёмкости, в которой был предохранитель. При  определённом давлении предохранитель откидывался и сжатый воздух  устремлялся в фигуру флейтиста. Проходя через флейту, он вызывал резкий звук, который будил учеников Платона, призывая их на занятия. Я решил сделать водяные часы. Модель 2 Для изготовления мне понадобилось: Две баночки с закручивающими крышками. Суперклей. Две соломинки. Дрель со сверлом 3 мм. Вода. Часы для замера времени 1. 2. 3. 4. 5. 6. Процесс изготовления:   Я склеил две  крышки суперклеем, проделал в них два отверстия. Вставил и зафиксировал две соломинки. Одну для стекания воды,  другую для прохождения воздуха из нижней ёмкости в верхнюю.   Наполнил банку водой. При переворачивании устройства вода перетекает из верхнего  сосуда в нижний за 50 секунд. Водяные часы были распространены до конца средневековья. Позже стали  использовать песочные часы.  Песочные часы — 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.  Песочные часы наполняли гранулами различного  происхождения. Это мог быть промытый и прокаленный песок, измельченная  яичная скорлупа. В некоторых моделях пробовали использовать оксид олова или  свинца, а во Франции использовали тонкий песок из порошка чёрного мрамора,  прокипячённого в вине и высушенного на солнце. А я решил использовать мелкую соль. Модель 3 Для изготовления песочных часов мне понадобилось: Две маленькие баночки с закручивающимися крышками. Клейкая лента. Дрель со сверлом 3 мм. Соль мелкая «Экстра». Часы для замера времени 1. 2. 3. 4. 5. Процесс изготовления:  Я приклеил  две крышки друг к другу. Проделал в них отверстие  сверлом.     Насыпал соль в одну из баночек. Прикрутил банки к крышкам. Проверил действие путем переворачивания устройства. Время, которое можно засечь по моим часам, равно 2 минутам. Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе поздно, они быстро  распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и не в последнюю очередь возможность измерять с их помощью время в любой  момент дня и ночи. Недостатком, мешавшим широкому применению этих часов,  был сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не  переворачивая эти часы. Обычно песочные часы рассчитывались на работу в  течение получаса или часа. Реже встречались песочные часы, рассчитанные на  непрерывное измерение времени в течение 3 ч, и лишь в совершенно редких  случаях строили огромные песочные часы, рассчитанные на 12 ч хода. Примерно 3000 лет назад Фо­хи, «отец Китая» и его первый император,  создал первые огневые (огненные) часы, чтобы с их помощью измерять дневное и  ночное время. Для огненных часов из специальных сортов дерева, растертого в порошок, вместе  с благовониями приготовляли тесто, из которого делали палочки разной формы  или чаще длинные, в несколько метров спирали. Такие палочки (спирали) могли  гореть месяцами, не требуя обслуживающего персонала.       Известны огненные часы, представляющие одновременно и будильник. Для  таких часов, а они впервые появились в Китае, к спирали или палочкам  подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали (палочки)  падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон. Главной частью иных огневых часов, так называемых фитильных, был фитиль в виде длинной металлической палочки, покрытой слоем дегтя с деревянными  опилками. Жар тлеющих опилок, подожженных на одном конце палочки,  постепенно пережигал тонкие, поперечно натянутые волокна, с подвешенными  шариками, которые падали в металлическую чашку. Иногда фитиль сворачивали  в спираль, форма которой уже сама по себе заменяла часовую шкалу. Наиболее  типичные для Китая фитильные часы имели форму дракона, в хребте которого  был специальный держатель для палочки. Скорость сгорания фитиля зависела от  многих обстоятельств, и для определения ее требовался большой опыт. Такие  часы никогда не относились к приборам, которые по точности можно было бы  сравнить с солнечными или водяными часами. Ещё одна разновидность огневых часов ­ лампадные.  Модель 4 Две одинаковые парафиновые свечи Линейка, карандаш Часы для замера времени  Я сделал свечные часы. Для их изготовления мне понадобилось: 1. 2. 3. Процесс изготовления:  Я поставил свечу на поверхность стола, зажег.  свече.  свече.  Через час погасил свечу и провел по линейке черту на второй  Вновь зажег свечу ровно на 1 час, погасил, провел черту на второй  Так продолжалось еще несколько раз, пока свеча не прогорела на  достаточное расстояние.  Теперь я могу засечь время по этой свече. И если отключат свет, я  теперь уверен, что одной свечи нам хватит на весь вечер и даже на часть ночи.  Современные  часы бывают трех видов: 1. Механические часы используются и по сей день. Маятником здесь  служит специальный балансир, который представляет собой специальное  колесико. В механических часах с ручным заводом используется специальная  пружинка, которая закручивается и приводит в работу весь механизм. К  сожалению, такие часы работают неточно, расхождение с точным временем в них  может достигать 45 секунду в сутки. Механические часы с автозаводом сегодня  являются одним из наиболее популярных видов наручных часов. Основной  недостаток таких часов состоит в том, что они намного тяжелее кварцевых часов. 2. Кварцевые часы работают благодаря кварцевому кристаллу,  который активизируется за счет электрического тока. Такие часы работают на  батарейках. Первые кварцевые часы появились лишь в 1960­е годы. 3. Атомные часы на сегодняшний день являются самым точным  видом часов. Они отклоняются от точного времени на 1 секунду каждые 30  миллионов лет. Принципом работы в таких часах являются собственные  колебания атомов и молекул. Совсем недавно были разработаны часы на основе  атома ртути. В настоящий момент атомные часы применяются исключительно в  науке и технике. В повседневной жизни атомные часы пока не получили должного распространения. Заключение: Часы являются одним из самых древних изобретений человечества Изучив  данную тему, изготовив ряд моделей, мы узнали о происхождении  часов, выяснили, как устроены простейшие часы, с помощью которых можно  определять время или засекать определенный промежуток времени. И  сделали  вывод, что на самом деле время можно определять или засекать не только с  помощью механических и электронных часов, но и с помощью подручных  материалов.  Советы для тех, кто решит повторить наш эксперимент:  Прежде чем приклеить крышки к баночкам для создания песочных или  водяных часов ­ поэкспериментируйте с количеством воды и соли, чтобы засечь  определенное количество времени, а не зависеть от случая.  Соль должна быть абсолютно сухой. Прокалите её вначале в духовке  до исчезновения сырости.  Свечные часы вам придётся полностью изготавливать самому, так как  форма, толщина и даже материал, из которого изготовлены ваши свечи, могут  существенно отличаться от моих.        Учительница нам посоветовала присмотреться, во сколько открываются  и закрываются летом цветы. Оказывается, можно определять время и по цветам.  Но это уже тема для очередного исследования.  Спасибо за внимание! Список литературы:  Гризик  Я познаю мир.­ М: Издательство «Просвещение», 1995         Глухова Н. Колесо времени. // Обруч № 6 – 2005. с 14 В Выгонов «Солнечные часы» начальная школа №19 2002г.  Детская энциклопедия «Как делают разные вещи»  И. Мельников «Про часы и о часах» изд. Детская литература ,1983г  Детская Энциклопедия «Вместе познаем мир» (справочник эрудита)  Детская энциклопедия «Почему так»  Т.И. Тарабарина, Е.И Соколова «Детям о времени» Интернет ресурсы wikipedia.org/wiki/Часы