ВЕЛИЧАЙШИЕ ОТКРЫТИЯ ФИЗИКИ УЧЕНЫХ ДЖОРДЖА СТЕФЕНСОНА И РОБЕРТА ФУЛТОНА

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Вологодской области

«Череповецкий химико-технологический колледж»

 

 

 

 

Проект

 Величайшие открытия физики ученых

Джорджа Стефенсона и Роберта Фултона

 

 

 

Автор работы :     Рябинина Анастасия Алексеевна

Специальность:     Химическая Технология Неорганических веществ

Группа:                   31/2018

Курс:                       Второй

Дисциплина:          физика

 

 

                                                                ^{( подпись)                                      (Фамилия И.О.)}

 

 

 

 

Череповец, 2020

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................   3

1. Биография Джорджа Стефенсона…………………………………………….  4

2. Биография Роберта Фултона………………………………………………….  5

3.Величайшие изобретения Джорджа Стефенсона……………………………..7

4.Величайшие изобретения Роберта Фултона ………….................................    10

Заключение………………………………………………………………………   13

Список литературы………………………………………………………………. 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 Физика - одна из величайших наук, изучаемых человеком. Ее наличие видно в любых сферах жизни. Физика тесно связана с другими науками: биологией, химией, математикой. Она может быть экспериментальной и теоретической. Большинство физиков являются либо теоретиками, либо экспериментаторами. Между собой они работают в тесном контакте. Теоретики описывают существующие экспериментальные данные и делают выводы будущих результатов, а экспериментаторы проводят эксперименты, проверяя теории и получая новые результат. Многие достижения в физике были вызваны экспериментальными наблюдениями явлений, также как и некоторыми теориями удалось предсказать результаты проверенные позже.  Не редко открытия в физике меняют историю. Поэтому великие ученые и их открытия, все также интересны, значимы для людей.

Актуальность: фундаментальные изобретения ученых актуальны и в наши дни. Без этих открытий общество не достигло бы таких высот в развитии науки, изучение космоса, не было бы всех присущих и обыденных нам технологий.

Цель: изучить величайшие открытия ученых физиков Джорджа Стефенсона и Роберта Фултона

Задачи:

1. Проанализировать величайшие открытия ученого физика Джорджа Стефенсона.

2. Проанализировать величайшие открытия ученого физика Роберта Фултона.

3. Создать презентацию о величайших открытиях ученых Джорджа Стефенсона и Роберта Фултона.

Метод: Анализ литературы

Объект: Научные открытия физиков

Предмет: Открытия физиков Джорджа Стефенсона и Роберта Фултона

Практическая значимость: Эта информация будет полезна для студентов нашего колледжа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.БИОГРАФИЯ ДЖОРДЖА СТЕФЕНСОНА

Прежде чем рассмотреть основные изобретения Джорджа Стефенсона опишем основные этапы его биографии. Джордж Стефенсон (Рисунок 1).

Родился Дж. Стефенсон 9 июня 1781 года в местечке Уилэм в графстве Нортамберленд, Англия. Детство прошло возле деревянной колейной дороги для вывоза угля. Работать Джордж начал рано с 8 лет. Читать и писать научился в 18 лет, занимаясь самообразованием, получил специальность механика по паровым машинам. В 1802 году стал машинистом угольной шахты и осознал, насколько важно быть образованным и поступил в вечернюю школу. Только к совершеннолетию он обучился чтению, письму и арифметике. В 1801 Джордж стал обслуживать подъемное оборудование в угольной шахте. В 1803 году его жена Фэнни родила сына, которого назвали Робертом. В течение следующих десяти лет Джордж занимался изучением паровых двигателей. В 1812 году перестал заниматься только обслуживанием паровых машин и приступил к самостоятельному их проектированию. В возрасте 31 года его назначили главным механиком угольных копей. Здесь Стефенсон в 1815 году разработал рудничную лампу оригинальной конструкции, получившую название «Лампа Джорди»(Рисунок 2). Она была изобретена практически одновременно с «Лампой Дэви».

 

 

 

 

 

Рис. 1 Джордж Стефенсон

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Лампа Джорди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  БИОГРАФИЯ РОБЕРТА ФУЛТОНА

Детство и юность будущего изобретателя прошли в Америке. Дата рождения 1765 год. Место рождения – городок Маленькая Британия. Отец Роберта умер, когда мальчику было всего три года. Роберту с семьей пришлось переехать поближе к родным матери – в небольшой городок Ланкастер. Там Роберт Фултон (Рисунок 3) пошел в школу. Образование тех времен оставляло желать лучшего. Ученикам давались для заучивания длинные куски греческих и римских произведений, рассказывались истории из жизни далеких европейских стран – все это не представляло для будущего изобретателя ни малейшего интереса. Куда охотнее он проводил время в старой кузнице на краю города, рылся в инструментах мастеровых, собирал всякие безделушки. Уже в тринадцать лет он составил свой первый технический чертеж, а чуть позже по его наброскам на воду спустилась первая в мире лодка с паровым двигателем. После окончания школы Роберт Фултон пробует себя в ювелирном деле. Потом он попытался стать чертежником. Поняв, насколько ему не хватает знаний, он решается на долгое путешествие в Англию – столицу технических новинок. Именно здесь все, что изобрел Роберт Фултон, начинает принимать реальные очертания – мечты превращаются в реальность. Жил Роберт Фултон у Бенджамена Уэста – одного из самых известных художников того времени. Он не оставлял своей мечты сделать морской корабль с принципиально новым двигателем – не весельным и не ветровым. Наконец, проект был создан. Первый чертеж парохода был представлен правительству Англии в 1793 году.

В 1797 году он перебрался в Париж, где продолжал работать над своим изобретением, которое бы увековечило его имя – Роберт Фултон. Биография изобретателя говорит о самом насыщенном периоде его жизни. В Париже Фултон изучает немецкий и французский языки, усовершенствует собственные знания по химии, технике и математике. Здесь он знакомится с Джеймсом Рамзи английским изобретателем, который в 1786 году построил прототип парохода в Западной Вирджинии. Роберт Фултон скончался в 1815 году и был похоронен в Нью-Йорке. В его честь назван родной городок в штате Пенсильвания и два графства в штатах Нью-Йорк и Огайо.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3  Роберт Фултон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВЕЛИЧАЙШИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЖОРДЖА СТЕФЕНСОНА

Чтобы облегчить вывоз угля на поверхность, Стефенсон построил паровую машину, которая с помощью каната тянула вагонетки. А в 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив, предназначенный для буксировки вагонеток с углем для рудничной рельсовой дороги. Это был первый в мире удачный опыт постройки локомотива, использующего для создания тягового усилия силу трения между гладкими колесами с ребордами и гладкими металлическими рельсами. Он мог вести общим весом до 30 тонн. Машина получила название «Блюхер» (Рисунок 4) в честь прусского генерала Гебхарда Леберехта Фон Блюхера. С этих пор строительство паровозов стало делом жизни. В следующие пять лет Стефенсон построил еще 16 машин.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4 Паровая машина Стефенсона «Блюхер»

 

Опыт Стефенсона получили признание и в 1820 году его привлекли к проектированию и строительству 13-километровой железнодорожной линии от угольной шахты Хэттон до Сандрелэнда. На ней использовалась комбинированная тяга: в одном направлении состав двигался под действием сил гравитации, а обратно затягивался с помощью парового локомотива. Эта дорога стала первой, на которой удалось полностью отказаться от мускульной силы животных в пользу механической тяги.

В 1821 году началось проектирование железнодорожной дороги Стоктон-Дарлингтон. Первоначальным проектом предусматривалось использование конной тяги для передвиджения телег с углем по металлическим рельсам. После консультации со Стефенсоном директор компании Эдвард Пис согласился изменить планы и перейти на паровую тягу. В 1822 году Стефенсон приступил к работе. В 1823 году он основал в Ньюкасле первый в мире паровозостроительный завод, на котором уже в сентябре был готов новый локомотив, получивший название «Эктив», а в последствии «Локомоушн». Открытие линии состоялось 27 сентября 1825 года. «Локомоушн» (Рисунок 5), управляемый самим Стефенсоном провел состав, нагруженный 80 тоннами угля и муки. 15 километров поезд преодолел примерно за два час, показав среднюю скорость 7,5 км/ч, но на некоторых участках он разгонялся до 39 км/ч.

В 1829 году прошли соревнования нескольких локомотивов , которые вошли в историю, как “Рейнхильские испытания”. Стефенсон выставил на конкурс свой паровоз «Ракета» (Рисунок 6). У него было 4 соперника. Паровоз Стефенсона оказался единственным, успешно завершившим испытания. Его максимальная скорость достигала 48 км/ч. По проектам Стефенсона стали строиться паровозы и в других странах. Он принадлежал к тем счастливым изобретателям, кому довелось при жизни увидеть воплощенными свои замыслы.

Стефенсон стал первым президентом Института инженеров-механиков. К этом времени он практически отошел от дел. Одним из учеников Стефенсона стал его сын Роберт, который принимал активное участие в проектах отца, ставший потом невидимым инженером-паровозостроителем.

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5 Локомоушн

 

.

 

 

 

 

 

 

Рис. 6 Паровоз Ракета

 

 

 

 

 

 

 

4.ВЕЛИЧАЙШИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РОБЕРТА ФУЛТОНА

С ранних лет Роберт Фултон обнаружил склонность к двум занятиям: живописи и механике. Занимаясь математикой и теоретической механикой, Роберт увлекся идеей применения пара в судоходстве. Ему постоянно приходилось изыскивать средства для своих изобретений и периодически терпеть неудачи. Он начал экспериментировать с торпедами и даже представил  Наполеону практическую модель подводной лодки «Наутилус» (Рисунок 7). Фултон представил планы постройки парохода правительствам США и Великобритании, но, несмотря на все усилия, не смог найти средств для их осуществления. В то время ему был уже 31 год.

 

 

 

 

 

 

 

 

В 1801 Фултон познакомился с Р. Ливингстоном, челном комитета по разработке американской Декларации независимости. Р. Ливингстон Получил 20-летнюю монополию на навигацию судов в пределах штата Нью-Йорк. Вместе они решили построить пароход, используя проект Фултона. Он имел длину 20 м и двигатель на 8 лошадиных сил. Двигатель разрушил корпус судна, и тогда Р. Фултон заказал другой двигатель на 24 лошадиных силы. Р. Ливингстон сумел продлить монополию на навигацию на реке Гудзон. Возвратившись в Лондон, Фултон получил от Британского правительства Одобрение его проекта подводной лодки, несущей взрывчатые вещества для нападения. Однако две ее атаки против французского флота окончились неудачей. Фултон контролирует строительство парохода, которое было запланировано в Париже вместе с Ливингстоном. Он также пытается заинтересовать Американское правительство подводной лодкой но ее демонстрация окончилась неудачей. К началу августа 1807 «Пароход» длиной 45 м был готов к испытаниям. Его паровой двигатель имел только один цилиндр и использовал в качестве топлива дубовые и сосновые дрова. При испытаниях пароход проплыл расстояние в 240 км от Нью-Йорка до Олбани всего за 32 часа со средней скоростью 4,7 мили/ч, в то время как монополия требовала скорости только 4 мили/ч. В течение первого зимнего сезона Фултон расширил корпус корабля, внес усовершенствования в конструкцию коленчатого вала, колес и улучшил пассажирские помещения. После этих модификаций пароход в 1808 был зарегистрирован как «Северный Речной Пароход Клермонт» (Рис.8.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8  Клермонт

 

В 1812 Р. Фултон построил первый военный корабль для защиты Нью-Йоркской Гавани от Британского флота «Фултон». Он имел два параллельных корпуса с гребными колесами между ними. Паровой двигатель помещался в одном корпусе, паровой котел- в другом. Он имел водоизмещение 2, 745 тонны, длину 48 м и скорость не более 6 узлов. В октябре 1814 этот бронированный пароход подвергся успешным морским испытаниям, но никогда не использовался в сражении. В 1829 он был разрушен случайным взрывом.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 9 Схема машинной части парохода Р. Фултона «Клермонт»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе мы познакомились с биографией величайших физиков Роберта Фултона и Джорджа Стефенсона их изобретениями. Своими открытиями они вложили большой вклад в паровозостроение и судостроение. Их изобретения актуальны и в наши дни и сейчас они постоянно совершенствуются. По завершении работы задачи выполнены, тема проекта раскрыта полностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Джордж Стефенсон, биография  [электронный ресурс].  – Режим доступа: http://pomnipro.ru/memorypage43865/biography

https://persons-info.com/persons/STEFENSON_Dzhordzh

2.Роберт Фултон [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://people-archive.ru/character/robert-fulton

3.Открытия Роберта Фултона [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://megabook.ru/article/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D1%82%D0%BE%D0%BD%20%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%8

4.Фултон [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://infoglaz.ru/12223-pervij-v-mire-parohod.html

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru