Исследовательская работа Измерение времени



МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 30 С УГЛУБЛЁННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ПРЕДМЕТОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ «ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА»

Секция: математика

Исследовательская работа

тема: «Измерение времени»

Автор работы:

Гресь Диана Даниловна,

6а класс, МБОУ «СОШ № 30 с УИПОО «Физическая культура».

Руководитель:

Задесенцева Светлана Петровна,

учитель математики.

г. НИЖНЕВАРТОВСК

2012г.

Оглавление

стр.

Введение —————————————————————————-3

Что такое время?——————————————————————-4

Единицы измерения времени.—————————————————5

Приборы для измерения времени.———————————————-7

Влияние биологических часов на человека.———————————-9

Календари.—————————————————————————11

Это интересно…

Задачи про время.———————————————————13

Интересные факты про время.——————————————16

Выводы и заключение. ————————————————————18

Литература. ————————————————————————-19

Приложение. ————————————————————————20

Введение

Еще в древности один философ сказал: «Я прекрасно знаю, что такое время, пока не задумываюсь об этом. Но стоит мне задуматься, и я не могу ответить».

С тех пор как были сказаны эти слова, прошло много лет, но до сих пор далеко не все тайны времени разгаданы. И, тем не менее, потребность знать время существовала всегда.

Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет непрестанно. Оно безостановочно. И с этой проблемой времени человек сталкивается ежедневно, срывая листок календаря или глядя на часы. Т. е. время – это особая величина. Время идет само, независимо от того, хотим мы этого или не хотим.

Значит, проблема определения и измерения времени была актуальна и остаётся актуальной для человечества на протяжении его существования.

Я заинтересовалась этой темой, и выдвинула гипотезу: существует чёткое определение понятия «время» и его измерений; биологические часы влияют на человека.

В книге Черненко Г.Т. «Часы и время. Школьный путеводитель» я познакомилась с историей развития часов, их видами. Из книги А.Самойлова «Часы и время» я узнала, от чего зависит время, об истории часов, о том, можно ли без них обойтись и как определять время. Из книги А. Азимова «Часы, по которым мы живем. От солнечных часов до лунного календаря» я узнала много интересных фактов про время.

Проведенное мной анкетирование (см. Приложение 1) показало, что мои одноклассники затрудняются охарактеризовать понятие «время».

Цель работы: изучить и систематизировать информацию о понятии «время» и его измерениях, исследовать влияние биологических часов.

Задачи:

Прочитать и проанализировать литературу, которая описывает понятие «время» и его измерения.

Проанализировать влияние биологических часов на режим дня и расписание уроков.

Обобщить собранную информацию и познакомить с ней своих одноклассников.

Методы исследования: анкетирование, сбор информации, анализ, изучение литературы.

Практическая значимость: обобщённый материал данного исследования можно применять как на уроках математики, так и во внеурочное время для привития интереса к математике.

Что такое время?

Что такое время? Странный вопрос. Ведь это каждый знает. Все только и говорят о нем. «Катастрофически не хватает времени», — жалуются одни. «Как медленно течет время», — говорят другие, когда приходится чего-то или кого-то ждать.

Что такое время? Во все времена на этот вопрос отвечали по-разному. Например, для Платона время это божественная вечность, разделённая небесными телами на дни, месяцы, годы. Аристотель называл время «числом движения». Лейбниц писал, что «время есть абстракция всех отношений последовательности». А Эйнштейн говорил о времени как о физической реальности, меняющей свой бег вследствие движения тел.

Опираясь на толковый словарь русского языка С.И. Ожегова, понятие «время» можно охарактеризовать так.

1. В философии: одна из основных объективных форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи — последовательная смена ее явлений и состояний.

2. Продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемая секундами, минутами, часами.

3. Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет.

4. Определенный момент, в который происходит что-нибудь.

5. Период, эпоха.

6. Пора дня, года.

7. Подходящий, удобный срок, благоприятный момент.

8. Период или момент, не занятый чем-нибудь, свободный от чего-нибудь. То же, что досуг.

9. В грамматике: форма глагола, относящая действие или состояние к прошедшему, настоящему или будущему. Настоящее, прошедшее, будущее время.

10. В естествознании различают эфемеридное, звездное, солнечное, всемирное, местное, поясное, декретное время.

Вывод: чёткого определение понятия «время» не существует.

Единицы измерения времени

Вся жизнь человека связана со временем, и поэтому необходимость его измерения возникла еще в глубокой древности.

Исторически основной единицей для измерения коротких интервалов времени были сутки (часто говорят «день»), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие временные интервалы точной длины возникли часы, минуты и секунды. Происхождение деления, вероятно, связано с двенадцатеричной системой счисления, которой придерживались древние. Сутки делили на два равных последовательных интервала (условно день и ночь). Каждый из них делили на 12 часов. Дальнейшее деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делили на 60 минут. Каждую минуту — на 60 секунд.

Длительность суток соответствует промежутку времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг своей оси с запада на восток. Определенное таким образом время называется Всемирным временем. Но для измерения времени с большой точностью неудобно использовать период обращения Земли вокруг своей оси из-за незначительных отклонений в скорости вращения. Поэтому астрономическое время вычисляется на основе средней солнечной секунды, соответствующей началу 1900 года. Это время называется Эфемерным временем. В сутках 24 часа, а по астрономическим измерениям времени 23 часа 56 минут и 4,091 секунда.

Год – это промежуток времени, близкий по продолжительности к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Год делится на двенадцать календарных месяцев разной продолжительности (28, 29, 30, 31 день). Также в году примерно 365 дней. Различают годы: календарный, лунный, звездный, тропический, драконический, аномалистический.

Месяц – это промежуток времени, близкий к периоду обращения Луны вокруг Земли. Месяц делится на 4 недели, в каждой из которых 7 дней. Различают месяцы: календарный, звездный, синодический, драконический.

Сутки бывают эфемеридные (24 ч = 1440 мин = 86400 с), солнечные, средние солнечные, звездные.

Неделя – это единица измерения времени равная семи суткам. В неделе примерно 168 часов.

Минута (от лат. minutus – «маленький», «мелкий») – это единица измерения времени, которая равна 1/60 части часа, т.е. 60 секундам.

Секунда (от лат. secunda divisio – «второе деление») – это единица измерения времени, равная 1/60 минуты. Секунда бывает атомная (эталонная) и эфемеридная.

Для достижения еще более высокой точности измерений времени в 1967 году была принята естественная единица времени – атомный эталон времени.

Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд.

Считая, что в году 365 (в високосном 366) суток, получаем, что в году 31 536 000 (31 622 400) секунд.

Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход, стали естественно восприниматься даже на фоне десятичной системы счисления.

Редкие и устаревшие единицы измерения времени

В Великобритании и странах Содружества наций используется единица измерения времени фортнайт, равная двум неделям.

В СССР в разное время вместо недели использовались шести- и пятидневки, а также, в целях экономического планирования, пятилетки.

В основном для целей бухгалтерского учёта используется единица квартал, равная трём месяцам (четверть года).

В сфере образования используются единицы измерения времени академический час (45 минут) (Также в средних школах нередко встречается слово час в значении длительности одного урока, то есть 40 минут), четверть (примерно 1/4 учебного года), триместр (от лат. tri — три, mensis — месяц; приблизительно 3 месяца) и семестр (от лат. sex — шесть, mensis — месяц; приблизительно 6 месяцев), совпадающий с полугодием. Триместр используется также в акушерстве и гинекологии для указания сроков беременности, в этом случае он точно равен трём месяцам.

Иногда встречается единица терция, равная 1/60 секунды.

Вывод: таким образом, существуют различные единицы измерения времени. Самые распространенные из них, используются при решении задач в школе, – это:

1 год = 12 месяцев = 52 недели

1 месяц = 4 недели

1 неделя = 7 суток

1 сутки = 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд

1 час = 1/24 суток = 60 минут = 3600 секунд

1 минута = 1/1440 суток = 1/60 часа = 60 секунд

1 секунда = 1000 миллисекунд

Секунда стала основной единицей измерения времени.

Приборы для измерения времени

Как узнать время? Сейчас ответ на этот вопрос прост: у каждого под рукой часы, причем в нескольких экземплярах.

Часы – прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки. Существует множество видов часов:

солнечные часы;

огненные часы;

песочные часы;

водяные часы;

механические часы;

кварцевые часы;

электронные часы;

атомные часы.

Самыми первыми были солнечные часы. При помощи солнечных часов можно определить время по положению тени, которую отбрасывает гномон (в переводе с греческого языка указатель), установленный на циферблате и выставленный на солнце. Но это был не очень удобный способ определения времени по солнечным часам. Настоящие солнечные часы изобрёл вавилонский жрец и учёный Бероз, который жил более 2 тысяч лет назад. Он выявил, что лучше измерять время не по длине тени, а по её направлению. Но поместить циферблат таких часов оказалось не просто. Причина в том, что положение тени для одного и того же часа в разные дни и месяцы разное. Тогда сделали циферблат в виде полусферы, и начертили на ней сложную сеть часовых линий.

Огненные часы впервые появились в Китае. Они состояли из спирали или палочки из горючего материала с подвешенными металлическими шариками. При сгорании материала шарики падали в фарфоровую вазу, производя звон. Впоследствии разновидность огненных часов появилась и в Европе. Здесь использовались свечи, на которые равномерно наносились метки. Расстояние между метками служило единицей времени.

Первые водяные часы появились почти одновременно с солнечными часами. Устроены они были чрезвычайно просто, в виде сосуда, из которого медленно вытекала вода. По уровню воды, которая осталась, судили, сколько прошло времени. В Китае были водяные часы, состоявшие из 4 медных сосудов, расположенных один над другим. Первые автоматические водяные часы придумал древнегреческий механик Ктезибий. Это был сложный механизм с колонной, густо покрытой линиями и цифрами. Сутки тогда делились на 12 дневных и 12 ночных часов. А продолжительность дня и ночи от суток к суткам меняется, именно поэтому Ктезибий начертил много циферблатов на одной колонне.

Песочные часы состоят из двух стеклянных луковиц соединённые между собой узким горлышком. Из верхней стеклянной луковицы в нижнюю медленно пересыпается песок. Чем больше песка, тем больше пройдёт времени. В средние века для того чтобы приготовить песок для часов, делали смесь из морского песка и мраморных опилок кипятили на медленном огне в вине и лимонном соке, сушили и снова кипятили.

Механические часы появились в Европе в Средние века. Их стрелки приводились в движение при помощи гири на цепочке. Гиря была привязана к колёсику и тянула его вниз. А что бы колесо поворачивалось медленно через равные промежутки времени, его делали зубчатым. Такие механические часы можно закрепить на стене, но носить их очень неудобно.

Первые карманные механические часы в 16 веке изобрёл немецкий мастер Петер Генлейн. Он заменил гирю пружиной.

По размерам и портативности часы тоже можно классифицировать на: карманные (наручные), настольные, настенные, напольные, башенные и т.п.

Для определения и точного отсчета времени применяют следующие приборы: хронометры, секундомеры.

Секундомер предназначен для измерения коротких промежутков времени. С помощью пусковой кнопки секундная стрелка может освобождаться, стопориться и возвращаться в нулевое положение. Секундомер запускают в момент наблюдения, а затем замечают показания хронометра и одновременно стопорят секундомер. После этого из показания хронометра, которое должно быть записано, вычитают показания секундомера и получают время по хронометру в момент наблюдения.

Следует упомянуть и о кварцевых часах, представляющих собой электронное и электромеханическое устройство. Регулятором равномерного хода стрелок в кварцевых часах служат периодические колебания пластинки кварца под воздействием электрического тока. Ошибка хода у таких часов составляет 0,01 с в сутки.

Вывод: самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.

Влияние биологических часов на человека

Люди не имея часов, чувствуют время. И не только люди, но и животные и растения. Человек обладает хорошо развитым чувством времени. Он даже может проснуться в тот час, в который запланировал со вчерашнего вечера. Что же это за часы, которые внутри каждого из нас? Это биологические часы. А в более сложном варианте – биоритмы – это периодически повторяющиеся чередования во времени каких-либо состояний организма. У человека, например, это ритмы биения сердца, сна, бодрствования, температуры тела, артериального давления. По последним научным данным в организме человека выявлено около 300 суточных ритмов. Работоспособность человека выше с 10 до 12 и с 17 до 19 часов.

Есть предположение, что биологические часы находятся в мозгу человека и время ощущается не одним участком мозга, а всем мозгом целиком. Это удалось проверить с помощи компьютера, в который была заложена математическая модель сети нервных клеток мозга. Также удалось установить, что музыкальный слух тесно связен с чувством времени, с точностью работы биологических часов.

Я провела исследование: верно ли составлен мой режим дня в соответствии с биологическими часами.

время

Мой режим дня

Суточные ритмы

совпадает

7.30- 8.30

Подъём, завтрак, дорога в школу

подъём

+

8.30-12.00

Занятия в школе

Высокая работоспособность, быстрый счёт, хорошо работает кратковременная память. С утра — усвоение новой информации, на свежую голову, время строить планы, «шевелить мозгами». «Утро вечера мудренее», организм в отличной форме.

+

12.00-14.00

Занятия в школе

Активность головного мозга снижается, нужно уменьшить физические нагрузки.

14.00-15.00

Дорога из школы, обед

Обед, полуденный и послеобеденный отдых.

+

15.00-16.00

Выполнение домашних заданий

Работает долговременная память. Время — вспомнить и хорошо запомнить нужное.

+

16.00-18.00

Занятие в секции «Стрельба»

Подъём работоспособности, самое время заняться спортом.

+

18.00-20.00

Ужин, свободное время

Высокий уровень интеллектуальной активности, хорошая реакция, психическое состояние стабилизируется, улучшается память.

20.00-22.00

Свободное время, прогулка

Для здоровья полезна лёгкая физкультура, пешие прогулки на свежем воздухе.

+

22.00

Сон

Время для сна.

+

Вывод: мой режим дня на 78% соответствует биологическим часам, что свидетельствует о правильном распределении времени.

Я провела исследование: соответствует ли расписание уроков моего класса биологическим ритмам.

понедельник

вторник

среда

четверг

пятница

суббота

1

Английский

История

География

Литература

Физ-ра

Математика

2

Математика

Английский

Математика

Русский

Физ-ра

Литература

3

Физ-ра

Русский

Русский

Математика

Английский

География

4

Русский

Литература

Биология

Информатика

Русский

Русский

5

Спорт.культура

ОБЖ

Технология

ИЗО

Математика

6

музыка

технология



общество

история

Вывод: если считать, что работоспособность человека выше с 10 до 12 часов утра, а самые «сложные» предметы – это русский язык, математика и английский язык, то совпадение биологических часов и расписания уроков составляет 61%.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст




sitemap
sitemap