Математика, физика, Армия

Физика, математика  и Армия

Тематический вечер для 9-11 классов

Разработан:  ШМО учителей физики, математики и информатики

МОУ  Хову-Аксынская ОСШ.

Козловская Т.В., Седип Э.Э., Монгуш Л.М.

Ведущий - Кызыл-оол Ч.Д.

Цели:

1)       Показать прикладную сторону математики и физики.

2)       Развить интерес к математике и физике будущих защитников Отечества.

3)       Развить память, мышление.

4)       Воспитать патриотизм.

 «Почти каждая деталь военного оборудования,

обмундирования, военные материалы, медикаменты –

все это несло на себе отпечаток предварительной

научно-технической мысли и обработки».

                                                                                                                                                         С.И.Вавилов.

Ведущий:

Добрый Вечер дорогие зрители, учителя, ученики и участники.

Начинаем наш вечер «Физика, математика, Армия»

План нашего вечера:

Сообщения:

1. А) Физика и Армия

Б) Математика и Армия

2.  Викторина

3. Итоги

Ход вечера

1. А) Физика и Армия

Какой бы ни новый  вид вооружения не создавался, он неминуемо опирается на физические законы: рождалось первое артиллерийское оружие – приходилось учитывать законы движения тел (снаряда), сопротивление воздуха, расширение газов и деформация металла; создавались подводные лодки – и на первое место выступали законы движении я тел в жидкостях, учет архимедовой силы; ставилась задача обнаружения воздушных целей ночью, за облаками – приходилось обращаться к закономерностям распространения и отражения радиоволн;  увеличение скорости  полета самолетов требовало не только повышения мощности двигателей, но и изучение выбора оптимального профиля фюзеляжа и крыльев; проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц. Позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель.

Как только люди начали вести борьбу за существование, так и начали воевать, бороться  между собой и с тех самых пор появилась необходимость вооружатся друг против друга.

Следующей ступенью в развитии метательного оружия было изобретение лука. Греческий лук например, бросал стрелы на расстояние 500 м, персидский до 800 м. В средние века лук значительно был усовершенствован путем применения деревянной ложи и получил название «арбалета». Арбалеты имели спусковой механизмы.

Потом появились метательные машины, по своему характеру действия разделялись на два вида: прицельного ( баллисты, аркболлисты, скорпионы и бриколи)и навесного действия (катапульты, онагры и фрондиболы).

Потом появились метательные машины, по своему характеру действия разделялись на два вида: прицельного ( баллисты, аркболлисты, скорпионы и бриколи)и навесного действия (катапульты, онагры и фрондиболы).

Более современные машины

Царь -пушка — средневековое артиллерийское орудие (бомбарда), памятник русской артиллерии и литейного искусства, отлитое из бронзы в 1586 году.   Длина ствола — 4,9 м;; калибр — 20 дюймов (508 мм);; толщина стен орудия, у дула — 180 мм; в казенной части — 450 мм;   ...

Интересно, что лучшее холодное оружие создавалось на Востоке, а практически вся история огнестрельного стрелкового оружия принадлежит Западу. Войны и технический прогресс были неотъемлемой частью этой истории. А тонкости восточных отношений просто не укладывались в кровопролитные войны Европы.

Револьвер - Наган                                            пулемет-  Максим -1910 г.

·                          Стрaнa: СССР

·          Длинa: 880 мм  

·          Длинa ствoлa: 415 мм  

·          Мaссa: 4,3 кг  

·          Кaлибр: 7,62 мм  

·          Нaрезы: 4, прaв.  

·          Емкoсть мaгaзинa: 30 пaтрoнoв

·          Темп стрельбы: 600 выстр/мин  

·          Нaчaльнaя скoрoсть пули: 717 м/с

Катюша БМ 13 - страшное оружие Красной Армии Великой Отечественной Войны

1. Тип  — колёсно-гусеничный по типу танка «Кристи», с приводом на 6 колёс.

2. Боевой вес  — 13—14 тонн.

3. Вооружение  — 145-мм пушка, 3 пулемёта ДТ, огнемёт для самозащиты или 176-мм, 3 ДТ, огнемёт. Каждый 5-й танк должен иметь зенитную установку пулемёта.

4. Боекомплект  — 130—15045-мм или 5076-мм снарядов, а также 2500—3000 патронов.

5. Бронирование:  корпус лоб — 25, коническая башня — 20, борт, корма — 16, крыша и дно — 10 мм. Броня вся наклонная, с минимальным углом наклона броневых листов корпуса и башни 18 градусов.

6. Скорость  — на гусеницах и колёсах одинаковая: максимальная 70 км/ч, минимальная 7 км/ч.

7. Экипаж  — 3 человека.

8. Запас хода  — 300—400 км.

9. Двигатель  — БД-2 мощность 400 л. с.

10. Трансмиссия  — по типу танка БТ-ИС (отбор мощности колёсного хода после бортфрикционов).

11. Подвеска  — индивидуальная, в качестве рессор желательно применить торсионные пружины.

12. Установить  стабилизатор выстрела «Орион» и горизонтальный стабилизатор башни системы Повалова. Установить фары для ночной стрельбы с дальностью до 1000 м.

Ведущий: Дорогие слушатели, зрители и участники Вечера, пожалуйста внимательно  слушайте сообщения, в конце проводится викторина. Первый вопрос участникам.

Задачи:
Бык это парнокопытное животное, а лошадь – непарнокопытное. Почему при перемещении по болотистым и топким местам бык легко поднимает ноги, а лошадь – с большим трудом.

Ответ:

  При вытаскивании ног из вязкой почвы под копытами непарнокопытного животного создается пониженное давление, следовательно, наружное атмосферное давление затрудняет движение ног. У парнокопытных животных при нажиме на почву копыта раздваиваются, а при вытаскивании ног  из почвы они сближаются, поэтому вокруг них свободно проходит воздух, который помогает животному легко поднимать ноги.

  Во время ВОВ партизаны лазутчики проходили через болото таким образом.

Ведущий: И так Мы  видим, что без физики Армия не развивалась бы, и не достигла бы таких высот как сегодня.

Физик: Сегодняшняя артиллерия может рассчитать скорость, полета, дальность полета, высоту паллета снаряда. И более того мы можем рассчитать и ликвидировать на безлопастном месте вражеские снаряды бомбы и т.д.

Можем летать на такой высоте, где нас нелегко зафиксировать и увидеть,  рассчитать  скорость и траекторию вражеских летательных аппаратов.  Во всем этом нам помогут знания физики и математики.

Б) Математика и Армия

  Архимед велел посадить на судно большое количество людей и нагрузить его тяжелым грузом. Поместившись затем на некотором  отдалении  на берегу, он без всякого напряжения, одной рукой нажимая на конец полиспата, легко, не нарушая равновесия, придвинул судно.  Гиерон был этим в высшей степени поражен и склонил Архимеда соорудить машины,  как для обороны, так и для нападения при любой осаде.

  Когда римляне начали наступления с обеих сторон (с суши и с моря), сиракузяне были в высшей степени поражены и как бы парализованы от страха. Они считали невозможным противостоять такой большой силе и военной  мощи. Но тогда Архимед привел в действие свои машины и орудия  разнообразного рода; на сухопутные войска посыпались камни огромной величины и веса с шумом и невероятной быстротой.

  Нередко представлялось страшное зрелище: судно, высоко поднятое над морем, раскачивалось в воздухе до тех пор, пока его экипаж не выбрасывался вон, потом либо отбрасывалось пустым к городской стене, либо, отпущенное, падало в воду. Посредством многих зеркал Архимед направлял солнечные лучи на вражеские корабли, и они загорались.

Некоторые вопросы, решаемые математиками для армии:

   Применение математики в военном деле, как и в любой другой предметной области,  сводится к построению  и исследованию математической модели реального процесса, т.е. преобразованию математических выражений и числовых данных.

  1. Проверка качества больших количеств однородных изделий.
Военные действия невозможны без огромного  количества патронов, снарядов, мин,   бомб и т.п. Но некачественный патрон мог испортить ружье и причинить вред стрелявшему, плохо сделанный снаряд разрывал пушку и т.д. Математики предложили использование статистических методов контроля, что позволяло при проверке ничтожной доли изделий давать достаточно точное заключение о качестве всей партии. Во время войны ими занимались многие математики, в том числе А.Н.Колмогоров и его ученик Б.В.Гнеденко.

  2. Советские математики разрабатывали вопросы аэродинамики с увеличением скоростей боевых самолетов и их маневренности, вопросы баллистики, теории полета реактивных снарядов. Теории колебаний и теории устойчивости движения и т.д.

  3. Разрабатывались вопросы механики: теория крыла, теория удара тел о воду, теория взрыва и т.п., где применил новые математические методы М.А.Лавреньев.

  4. Его ученик М.В. Келдыш выполнил исследования по устранению разного рода вибраций в самолетах. Еще до войны авиаторы столкнулись с грозным явлением, которое возникало в самолетах, достигших больших скоростей, - так называемый флаттер , самовозбуждающиеся вибрации в моторах, которые часто вызывали катастрофы в воздухе. А в момент посадки скоростного самолета его колеса вдруг начинали вилять из стороны в сторону. Это явление, названное шимми, часто вызывало катастрофы на аэродромах.

  5. В 30-40х годах ХХ века Н.Г.Четаев определил наивыгоднейшую крутизну нарезки стволов орудий. Это обеспечивало оптимальную кучность при стрельбе.

  6. В 30-40х годах ХХ века В.В.Голубев развил теорию механизированного крыла. Разрезанные части самолета (предкрылок, щиток и др.) повышают аэродинамические качества самолета (особенно при посадке, когда скорость самолета резко падает, подъемная сила от этого уменьшается, из-за чего возможны аварии). Определение теоретическим путем механических свойств этих разрезанных секций  крыла самолета была задачей большого промышленного и оборонного значения. Работы Голубева помогли выработать меры по выведении самолета из состояния «штопор».

  7. ВОВ выдвинула перед всеми видами деятельности огромное число новых проблем. Например, до войны считалось, что в воздухе будут господствовать самолеты, летающие с большими скоростями и на большой высоте. Но с началом войны оказалось, что нужны и тихоходные аэропланы, летающие на малых высотах. А для них не было таблиц бомбометания. Пришлось срочно эти таблицы составлять, а для ускорения вычислений надо было вывести удобные формулы. В 1942 г необходимые таблицы появились.

Ведущий начинаем нашу викторину:

1. Отгадайте слово, зашифрованное как мера, нота, местоимение, а в целом – воинское подразделение.

       Ответ: Армия

2.  К какому типу двигателей следует отнести огнестрельное оружие?

        Ответ: К двигателям внутреннего сгорания.

3.  Место, где родился Архимед?

       Ответ: Остров Сицилия, г. Сиракузы.

4.   Переведите 1 м³ в мм³.

       Ответ: 10⁹ мм³.

5.   Что такое «полиспат»?

       Ответ: Устройство, используемое Архимедом для приведения в движение большой тяжести, аналог рычага или блока

6.   Назовите фамилию первого фельдмаршала России.

       Ответ: Борис Петрович Шереметев; при Петре I.  Фото

1. Отгадайте слово, зашифрованное как мера, нота, местоимение, а в целом – воинское подразделение.

       Ответ: Армия

2.  К какому типу двигателей следует отнести огнестрельное оружие?

        Ответ: К двигателям внутреннего сгорания.

3.  Место, где родился Архимед?

       Ответ: Остров Сицилия, г. Сиракузы.

4.   Переведите 1 м³ в мм³.

       Ответ: 10⁹ мм³.

5.   Что такое «полиспат»?

       Ответ: Устройство, используемое Архимедом для приведения в движение большой тяжести, аналог рычага или блока

6.   Назовите фамилию первого фельдмаршала России.

       Ответ: Борис Петрович Шереметев; при Петре I.  Фото

13. Когда в России появилась регулярная Армия? (при Петре первом, в 1691г, с формированием Преображенского и Семеновского полка)

14. Чему приблизительно равна скорость танка Т-34? Который широко использовались во время ВОВ. (55 км/ч).

15. Чему равен калибр ствола Царь –пушки? (89см).

16. Когда родились воздушно-десантные войска? (2 августа 1930г)

17. Когда в первые применено артиллерийское оружие БМ-13 «Катюша» (14июля 1941г. На станции Орша.  Это изобретение существенно помогло  нашим войскам в годы ВОВ)

18. Чему равна начальная скорость снаряда современного орудия (среднее значение)? (примерно 1000 м/с)

19. В какой точке траектории летящий снаряд обладает наименьшей скоростью? (В наивысшей точке траектории т.к. вертикальная составляющая скорости равна нулю)

20. Чему равна масса пули автомата Калашникова? (Который остается до сих пор наиболее популярным в вооруженных силах всех стран . 7,9 мг)

21. Когда и кем был сконструирован прославивший в сражениях ВОВ танк Т-34? (1940г. М.И. Кошкиным и др.)

22. Чему равна длина ствола Царь-пушки(5,34м)

23. Чему равна масса ручного пулемета Дегтярева? (9 кг)

 Борис Петрович Шереметьев

 Братья Орвилл и Уилбер Райт

 Михаил Калашников

 Петр Николаевич Нестеров

Как  видите из всего сказанного:

  Без

  Математики

  Физики

Армию создать трудновато!

Спасибо за участие! И подведем итоги!.