Презентация по теме "Проект по математике"Масштаб. Компас. GPS-навигация"

Министерство образования и науки Российской Федерации Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Заболотовская средняя общеобразовательная школа Ольховатского муниципального района Воронежской области Индивидуальный итоговый проект  Масштаб, работа с компасом,GPS навигация Выполнил: Красноруцкий Олег Сергеевич,  9 «А», 25.05.2002г.                                                  Руководитель: Ляшенко Валентина Ивановна,  учитель математики, МБОУ Заболотовская СОШ 2018г Содержание Введение­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­3 Основная часть­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­4  1.Что такое масштаб?  2.Компас и его виды­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­5  3.GPS навигация­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­6  4.Маршрут к ветеранам­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­7  Вывод­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­7  Использованные материалы­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­8  Приложение­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­9   2 Введение  В современном мире компас потерял свою популярность и стал тенью GPS  навигатора. Практически в каждом новом гаджете установлен GPS, но он  имеет свои минусы. Компас не нуждается в зарядке и им можно пользоваться  в любое время года. Использование навигатора же возможно только при  наличии электронных карт и в дикой местности он будет бесполезен. Эти  технологии пришли к нам из за рубежа и в нашей стране ещё только начинают  развиваться. Например: многие крупные города, посёлки и автомагистрали  нашей страны уже занесены в глобальную сеть и этими картам пользуются  сотни тысяч человек, но на них трудно найти отдалённые территории сёл,  деревень и лесов. Поэтому, если вы собрались идти в поход на несколько дней в лес, горы или другую неразведанную территорию, то не забудьте взять с  собой компас. Если потерялся в лесу, где между прочим нет связи, то  навигатор тебя не спасёт, а вот типографическая карта или компас 100%  вариант.   В ходе работы я поставил перед собой цель: 1. Изучить GPS навигацию и масштаб. 2. Вспомнить работу с компасом. Задачи: 1. Изучить происхождение GPS навигации. 2. Изучить работу навигатора. 3. Изучить компас и его виды. 4. Научиться ориентироваться по компасу и GPS в типичных ситуациях. 3 1.Что такое масштаб?  Масштаб – это отношение длины линий на карте к действительной длине на  местности. Или же отношение величины изображения объекта к его  натуральной величине. Человек не в состоянии изобразить большие объекты,  например дом, в натуральную величину, поэтому при изображении большого  объекта в рисунке, чертеже или макете величину объекта уменьшают в  несколько раз: в два, пять, десять, сто, тысячу и так далее. Число,  показывающее, во сколько раз уменьшен изображенный объект, есть масштаб.  Масштаб применяется и при изображении микромира. Человек не может  изобразить живую клетку, которую рассматривает в микроскоп, в  натуральную величину и поэтому увеличивает величину её изображения в  несколько тысяч раз. Число, показывающее, во сколько раз произведено  увеличение или уменьшение реального явления при его изображении,  определено как масштаб.   Есть три вида масштаба: численный, именованный, графический. 1. Численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой  стоит единица, а в знаменателе — степень уменьшения проекции.  Например, масштаб 1 : 5 000 показывает, что 1 см на плане  соответствует 5 000 см (50 м) на местности. 2. Именованный масштаб показывает, какое расстояние на местности  соответствует 1 см на плане. Записывается, например: «В 1 сантиметре  100 километров», или «1 см = 100 км». 3. Графические масштабы подразделяются на линейные и поперечные: 3.1 Линейный масштаб — это графический масштаб в виде масштабной  линейки, разделённой на равные части. 4 3.2 Поперечный масштаб — это графический масштаб в  виде номограммы, построение которой основано на  пропорциональности отрезков параллельных прямых, пересекающих  стороны угла.  2.Компас и его виды. Компас – это устройство, облегчающее ориентирование на местности путём  указания на магнитные полюса земли и стороны света. Существуют несколько  принципиально различных видов компаса: магнитный компас, гирокомпас,  горный компас, астрономический компас, а также компасы, ориентирующиеся на положение искусственных объектов: радиокомпас, спутниковый компас.  Немного о каждом из них. 1. Магнитный компас – был изобретён в Китае и использовался для  передвижения по пустыне. Принцип действия основан на  взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной  составляющей магнитного поля земли. Свободно вращающаяся  магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь  вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда  параллельна направлению линии магнитного поля. 2. Гироскоп – это устройство, способное реагировать на изменение углов  ориентации тела, на котором оно установлено. Гирокомпас — прибор,  указывающий направление на земной поверхности, в состав которого  входят несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в  системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от  магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный  географический Северный полюс. 3. Радио компас ­ данный компас в отличии от обычного туристического  компаса указывает направление не на стороны света, а направления на  объект излучения радиоволн. Широко применялся в авиации для  5 пространственного ориентирования во время полетов, после появления  GPS этот вид компаса потихоньку выходит из употребления. Состав магнитного компаса включает в себя:   Магнитную стрелку компаса: Это обычно поворотная стрелка с красным  концом. Этот конец указывает на самое сильное магнитное поле, как правило,  это северный магнитный полюс. «Магнитный север» отличается от «реального севера» — географического Северного полюса, где сходятся все линии  долготы.   Заполненная жидкостью капсула: Корпус или циферблат, в котором  находится стрелка и амортизирующая жидкость. Эта незамерзающая  жидкость замедляет движение стрелки и останавливает её быстрее, чем в  корпусе заполненным воздухом.   Вращающийся ободок (или азимутальное кольцо): Это кольцо с  размеченными на нём градусами от 0 до 360. Оно окружает внешний край  капсулы компаса.   Подложка и линейка: Подложка — это прямоугольная прозрачная основа, на  которой размещена капсула. Самые лучшие компасы снабжены линейками со  шкалой в дюймах и сантиметрах, выгравированной на «ровных краях»  подложки. Они полезны при измерении расстояний на карте. 3.GPS навигация GPS — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение  расстояния, времени и определяющая местоположение во всемирной системе  координат WGS 84. Позволяет в любом месте Земли (исключая приполярные  области), почти при любой погоде, а также в околоземном космическом  пространстве определять местоположение и скорость объектов. Система  разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США,  при этом в настоящее время доступна для использования гражданских  целей — нужен только навигатор или другой аппарат (например, смартфон) с  GPS­приёмником. Основной принцип использования системы — определение  местоположения путём измерения моментов времени приёма  синхронизированного сигнала от навигационных спутников антенной  потребителя. Для определения трёхмерных координат GPS­приёмнику нужно  иметь четыре уравнения: «расстояние равно произведению скорости света на  разность моментов приёма сигнала потребителем и момента его синхронного  излучения от спутников»:|x­aj|=c(tj­t). Здесь: aj — местоположение j­го  6 спутника, tj— момент времени приёма сигнала от j­го спутника по часам  потребителя, t — неизвестный момент времени синхронного излучения  сигнала всеми спутниками по часам потребителя, c — скорость света, x —  неизвестное трёхмерное положение потребителя. Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 1950­е годы. В тот  момент, когда в СССР был запущен первый искусственный спутник земли,  американские учёные во главе с Ричардом Кершнером наблюдали сигнал,  исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту  Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении  спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в  том, что если точно знать свои координаты на Земле, то становится  возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная  положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. 4.Маршрут к ветеранам Чтобы протестировать изученный мной материал на практике, я решил  попробовать проложить маршрут в нашем посёлке. Оказалось, что вариант  компаса сразу отпадает, ведь по нему не найдёшь номер дома. Практика  должна быть с пользой, поэтому я проложил маршрут к домам ветеранов.  Пару лет назад, ребята учившиеся в школе посещали ветеранов. Некоторые  люди могут захотеть навестить наших защитников, и я решил составить для  них путеводитель с фотографиями домов. Путь берёт начало в школе и  заканчивается в Новосёловке. Сперва, я с ребятами протестировал в деле GPS навигатор. Мы решили сходить к ближайшему дому на Заречной пользуясь  навигатором. Он привёл нас точно к дому. После, я решил проверить режим  просмотра улиц и нашёл некоторые дома даже не ходя к ним. Домов на ул.  Мира в 3D я найти не смог, поэтому сам сделал их фотографии. Пешеход по примерным расчётам интернета весь путь в 9,2км пройдёт за 1 час 54 мин., а на машине всего за 22 мин. Но расчёты сделанные компьютером могут быть не точными, потому что  скорость, как пешехода, так и автомобиля чаще всего разная.   7 Вывод Идея создания навигации родилась ещё в далёкие 50­е годы, но в полном  размере она стала развиваться лишь через 60 лет. В нашей местности  электронные карты уже показывают себя не в худшем свете. Хоть ещё и не всё улицы нанесены, можно посмотреть примерное расположение домов. GPS  значительно упрощает передвижение в посёлке и городе, особенно, в  неизвестном для человека месте. Он позволяет найти точку назначения и все  доступные пути передвижения к ней. Я удостоверился в этом проверяя его на  практике. Компас же мне помочь не смог. Ориентироваться по нему в дикой  местности или в лесу можно и нужно, но в городе он не поможет. Точный  номер дома или же по какой дороге к нему пройти он тоже не определит.  Надеюсь, что в скором времени, GPS полностью проявит себя, ведь в XI веке  без него стало обходиться трудно. 8 Использованные материалы 1. https://ru.wikipedia.org/wiki/ 2. https://www.google.ru/maps/ 3.Книга: Выживание везде и всегда, Джон Уайзмен, «АСТ» 2016 4. Учебник истории, 9 класс, Данилов А.А., «Просвещение» 2013 5. http://www.tracker.co.ua/gps_work.html 9 Приложение 10 11 12