Помоги проекту - поделись книгой:
Журнал
«ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ»
«Horyzonty Techniki dla Dzieci»
№ 6 (145) июнь 1974
Веселая математика
Если один отрезок имеет длину 10 м, а другой — 20 м, мы говорим, что второй в два раза длиннее первого. А вот если мы измеряем какую-нибудь площадь, например, поле, то квадрат со стороной 20 м будет иметь в четыре раза большую поверхность, чем квадратная площадка со стороной 10 м. Поверхность первой равна 400 м2, второй — 100 м2. А еще более удивительные результаты получаются при вычислении объемов геометрических тел! Можно ли предполагать, что куб ребро которого больше в три раза по сравнению с другим, имеет объем в 27 раз больший? Или, что тот из двух лежащих на прилавке арбузов, который имеет диаметр в четыре раза больший, весит в 64 раза больше!
Самые высокие баскетболисты зачастую имеют рост более 220 см! Я сам читал о гвардейце шведского короля, прославившегося благодаря своему гигантскому росту — 2,8 м! А лилипуты? Встречаются среди них такие, рост которых не превышает 50 см!
Давайте попробуем теоретически сравнить объемы тел (а следовательно и веса) великана и лилипута.
Великан, ростом 2,5 м, в пять раз выше пятидесятисантиметрового лилипута. Объем же его тела больше в 5x5x5 = 125 раз!
На качелях, напротив нашего великана, мог бы поместиться целый полк лилипутов — 125 человек, чтобы сохранить равновесие. Неправдоподобно!
Если принять, что вес лилипута равен 15 кг, то в таком случае, великан должен был бы весить 2 тонны! Но ведь это невозможно, скажете вы. Значит, в наших рассуждениях есть ошибка? Вы правы, это было бы возможно только тогда, если бы тела лилипутов и великана имели одинаковые пропорции. А тем временем обычно люди маленького роста бывают полные, а высокие — щуплые и стройные.
Были акрополи и Акрополь
В центре самой древней части столицы Греции, Афин, есть скалистая, крутая возвышенность, поднимающаяся над городом на высоту более 130 м. Первые поселения на этой возвышенности относятся к эпохе каменного века, т. е. нескольким тысячелетиям до нашей эры. В период т. н. микенской культуры, во втором тысячелетии до нашей эры, здесь была возведена крепость. По преданию, построил ее пришедший из Египта правитель Кекронс. Эта крепость, следы которой сохранились по сегодняшний день, была построена из тщательно подобранных и подогнанных друг к другу в форме неправильных многоугольников камней, не скрепленных никаким раствором. На возвышенности сохранились также и остатки крепостных стен X века до н. э. Но лишь в V веке до н. э. здесь были воздвигнуты строения, которые прославили на весь мир название этой возвышенности. Особенно одно из них…
Возвышенность, о которой идет речь, называется Акрополь, а по гречески название ее звучит «Акрополис», что в буквальном переводе значит — укрепленное поселение на возвышенности. Именно так в Древней Греции называли расположенные на холмах по селения или части города.
В период микенской культуры акрополи служили как города-крепости и являлись резиденцией правителя. Позднее они преобразовались в центры религиозного культа. Самый известный из всех существовавших акрополей — акрополь афинский, а его название со временем превратилось в имя собственное. И сегодня каждый, кто читает написанное с большой буквы название Акрополь, сразу понимает, что речь идет о возвышенности в самой старой части Афин, известной во всем мире остатками великолепного ансамбля нескольких античных строений.
Монументальная застройка афинского акрополя была начата в VI веке до н. э., во время правления Писистрата. По его приказу построены были пропилеи (в переводе с греческого — преддверия), служившие парадным проходом. Был также построен храм в честь богини Афины, названный благодаря своим размерам Гекатомпедоном — то есть — храмом в сто стоп. Оба эти строения были разрушены в следующем столетии, во время греко-персидских войн.
Восстановление и расширение застройки Акрополя проводилось при Перикле, знаменитом афинском политическом деятеле и военачальнике. Во время его правления (443–449 гг.) Афины достигли наибольшего своего могущества и великолепия. В это время были воздвигнуты сооружения, превратившие Акрополь в один из прекраснейших архитектурных ансамблей мира.
Перикл поручил своему другу и советнику, известнейшему скульптору античного мира, Фидию, руководство архитектурно-строительными и скульптурными работами на Акрополе, особенно при постройке главного сооружения Акрополя — Парфенона — храма, посвященного богине Афине Парфенес. Для работ над созданием этого прекраснейшего строения Фидий пригласил архитекторов Иктина и Калликрата. К сожалению, подобно как и о других творцах древности, известно о них очень немногое, но все же, благодаря историкам и летописцам, дошли до нас некоторые сведения о них. Известно, что Иктин — греческий архитектор, работал в основном в Аттике и Пелопоннесе. Соотечественники называли Иктина в числе семерных известнейших мастеров в области архитектуры. В его творениях соединялись элементы дорического, ионического и коринфского ордеров.
А что такое архитектурный ордер? — спросите вы. Это система композиции и конструкции строения, части которого связаны друг с другом определенными пропорциями и отличаются монолитностью формы. Самым характерным элементом в каждом архитектурном ордере является колонна и особенно ее верхушка — капитель.
Античная греческая архитектура создала три ордера. Дорический — наиболее строгий, массивный и монументальный. Капитель состоит из трех частей — верхняя часть — четырехугольная плита. Ионический — легкий с изящными пропорциями; капитель отличается крупными завитками. И наконец, коринфский — самый нарядный, капитель имеет форму чаши из стилизованных листьев и завитков.
Парфенон — классический пример дорического архитектурного ордера.
Помимо Парфенона, Иктином был построен храм Аполлона Эпикурия в Бассах, в котором он впервые применил коринфскую капитель, а также храм Телестерион в Элефсисе, недалеко от Афин. О прочих творениях этого архитектора, а было их, конечно, гораздо больше, нам не известно.
О другом создателе главного храма Акрополя, Калликрате, мы знаем еще меньше. Известно только, что кроме Парфенона, созданного вместе с Иктином, он построил сохранившийся до настоящего времени в руинах храм Нике Аптерос на выступе крепостной стены перед Пропилеями и принимал участие в строительстве «длинных стен», соединявших Афины с их портом — Пиреем, находившемся в восьми километрах от столицы.
Строительство Парфенона, который обессмертил обоих его создателей, продолжалось шестнадцать лет (448–432 гг. до н. э.) Это классическое произведение древнегреческой архитектуры представляет собой яркий пример конструкции, которая складывалась из тщательно подобранных друг к другу больших глыб мрамора, скрепленных без употребления какого бы то ни было штукатурного раствора.
Эта конструкция типична для древнегреческой архитектуры.
Мрамор — добывали сотни рабов в знаменитых каменоломнях Пантеликона. Они работали день и ночь в неимоверно тяжелых условиях, гибли от голода, истощения и болезней.
Прямоугольное основание храма имеет размеры 69,51х30,86 м. (Как видите, измерение было проведено очень тщательно!). Вдоль всех сторон основания вырастает лес колонн — по восемь с короткой и по семнадцать с длинной стороны. С короткой стороны — двойная колоннада — общее число колонн, окружающих храм равняется 58.
Интерьер храма представлен двумя валами; больший из них разделен двумя ярусными рядами колонн на три нефа. Меньший зал имеет перекрытие, опирающееся всего лишь на четыре колонны. В большем зале стояла великолепная статуя богини Афины — огромное 12-метровое изваяние, выполненное из золота и слоновой кости. Соседний, меньший зал служил жрицам богини.
Прекрасна была декорация Парфенона, созданная Фидием и его учениками. Представлена она была двумя треугольными резными фронтонами над короткими боками строения, а также 92 барельефами на карнизе (они называются метопами). Карниз окружал храм над балочным перекрытием. Внутренние стены храма опоясывал ба рельефный карниз, длиной 160 м и высотой 1 м. На фронтонах и метопах изображены были сцены из мифологии, а на внутреннем карнизе — процессия в честь богини Афины.
Интересно, что при постройке Парфенона, Иктин и Калликрат внесли некоторые архитектурные поправки, с целью усилить впечатление монументальности храма при помощи оптического обмана. Например, колонны, окружающие храм, были слегка наклонены к стенам, основание же всей постройки было незначительно приподнято и соответственно выгнута линии перекрытия и карниза.
Известно, что Иктин написал трактат, посвященный пропорциям Парфенона и эффекту оптического обмана. Трактат этот не сохранился.
В течение своего многовекового существования Парфенон подвергался многочисленным перестройкам и был использован, в разных целях. В эпоху раннего христианства храм был радикально перестроек и превращён в православную церковь. В XIII веке рыцари-крестоносцы переделали античную постройку в костел. Позднее, в 1458 г. турки «переименовали» костел в мечеть!
В XVII веке французский посол при дворе турецкого султана, как бы предвидя будущую катастрофу, велел выполнить рисунки отдельных фрагментов Парфенона.
В 1637 году действительно наступила катастрофа. Парфенон, превращенный турками в пороховой склад, взлетел в воздух от венецианского снаряда. Руины были разграблены венецианцами, а мраморные куски турецкие жители использовали для выжига извести!
Часть сохранившихся скульптур удалось англичанам вывезти в середине XIX века. Занимался переправкой сокровищ британский посол в Константинополе лорд Т. Б. Элджин. В 1816 году вывезенные сокровища были помещены в Британском музее, где находятся и сейчас. К числу ценнейших из них относятся скульптуры с фронтонов, метопы и плиты с карниза. Не только за пределами страны, но и в самой Великобритании, вывоз ценнейших произведений древнегреческого искусства вызвал протесты. Однако, следует отметить, что благодаря этому акту произведения античного искусства были спасены от грозившего им со стороны турков полного уничтожения. Важно и то, что открытие в Британском музее доступа к столь ценным творениям античной архитектуры, в значительной степени повлияло на углубление научных исследований искусства Древней Греции.
В первой половине XIX века начались работы по восстановлению Парфенона. Спустя сто лет, в 1929–1930 годах греческий архитектор М. Баланос установил северную колоннаду храма. В наши дни руины Парфенона находятся под постоянной охраной реставраторов.
Гордо возвышаясь на Акрополе, руины привлекают внимание туристов со всего мира, восхищающихся остатками великолепного строения, созданного двадцать четыре столетия назад и являющегося свидетельством величия античной архитектуры и замечательного мастерства ее создателей.
Автомобиль завтрашнего дня
Для широкого развития автотранспорта надо не только производить много машин, но и решить целый ряд других вопросов.
Чтобы машины могли передвигаться, нужны автомобильные дороги, а их не построишь без дорожно-строительного оборудования. Дороги, в свою очередь, надо ремонтировать, перестраивать, повышая их пропускную способность. Для машин необходимы горячее, смазка, масло, а это требует развития добывающей и перерабатывающей промышленности.
Автомобили нуждаются в техобслуживание и ремонте, для чего нужна широкая сеть автомастерских.
Наряду с увеличением числа машин, растет движение на шоссейных дорогах, улицах городов и поселков, что, в свою очередь, ставит на повестку дня вопрос о влиянии автомобильного движения на здоровье и жизнь людей.
Все перечисленные выше вопросы — лишь незначительная часть проблем, связанных с развитием автомобильного транспорта. Ведь мы даже не упомянули об организации транспорта, производстве запчастей, автопокрышек, строительстве автообъектов, продаже автомобилей, обучении водителей, об автомобильном спорте, автотуризме и пр.
Автомобильный транспорт связан со всеми областями экономической и общественной жизни. Как планировать его развитие? Откуда можно узнать, сколько машин будет у нас и в других странах в будущем. А ведь это очень важно для планирования развития всего что связано с автотранспортом.
Прогнозирование… Это слово сегодня можно услышать все чаще. Прогнозирование — это предвидение того, как будет выглядеть наша жизнь. Все страны составляют прогнозы развития автотранспорта и связанных с ним областей. В Польше тоже разрабатываются и постоянно совершенствуются такие прогнозы. По мере накопления информации, они становятся все точнее.
Есть много способов определения количества автомобилей в будущем. Для этого составляются специальные таблицы и диаграммы. Оказалось, что закономерности, какие отражены в этих таблицах, можно сравнить, с закономерностями увеличения роста и веса нормально развивающегося ребенка в зависимости от возраста.
Статистика обнаружила подобную закономерность и в развитии автотранспорта. Сопоставление диаграмм роста числа автомобилей (в пересчете на душу населения) в разных странах указало на большой сходство их, разумеется, если принять в качестве исходного пункта год, когда уровень развития автомобильного транспорта в этих странах был подобным. Так можно получить таблицы развития автотранспорта, являющиеся своего рода универсальными программами. Разумеется, применительно к каждой стране приходится вносить ряд поправок, связанных с общим развитием промышленности, доходами населения, состоянием автодорожной сети в данной стране и многими другими проблемами, влияющими на развитие авто транспорта.
В Польше, например, одна автомашина приходится сейчас примерно на 49 человек. Согласно прогнозу, через 16 лет. т. е. в 1990 году, одна машина будет приходится на 7 человек. А в 2000 году, когда ваши польские сверстники обзаведутся собственными детьми, в каждой польской семье появится своя машина. К тому времени один автомобиль будет приходиться на 4 человека.
Трудно сегодня сказать, как будет выглядеть эта машина. Техническое прогнозирование — дело гораздо более трудное, чем экономическое. Новые изобретения, открытия, технический прогресс во всех областях часто ведут к настоящему перевороту в разных отраслях промышленности. И поэтому вместо конкретных прогнозов мы предлагаем вам несколько рисунков автомобиля будущего, каким он и представляется сегодня проектировщикам. Возможно, на самом деле они будут выглядеть совсем иначе, возможно на них будет установлен электрический или паровой двигатель. Одно можно сказать с полной уверенностью на собственной машине каждый сможет быстрее и удобнее передвигаться с места на место.
АМР
Фантазия и действительность
ЛЮДИ ВСЕГДА ХОТЕЛИ ЗНАТЬ, КАКИМ БУДЕТ МИР ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТКОВ ИЛИ СОТ ЛЕТ. УЧЕНЫЕ И ПИСАТЕЛИ ПЫТАЛИСЬ ПРЕДСТАВИТЬ КАРТИНЫ БУДУЩЕГО В СТАТЬЯХ, НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКИХ РОМАНАХ, СКАЗКАХ. СЕГОДНЯ МЫ МОЖЕМ СУДИТЬ, В КАКОЙ МЕРЕ СБЫЛИСЬ ИХ ПРОРОЧЕСТВА.
… В 2003 году был закончен частичный отвод Средиземного моря вглубь Сахары, и гибралтарские электростанции впервые дали ток для североафриканской сети. Казалось, обводнение Сахары и направление вод Средиземного моря в электрические турбины — это подвиги, которые долгое время останутся непревзойденными: но уже через год началась работа над проектом столь неслыханной смелости, что перед ним отступал в тень даже Гибралтарско-Африканский гидроэнергетический комплекс. Международное бюро регулирования климата от скромных опытов по местному изменению погоды, от управления дождевыми тучами и передвижки воздушных масс перешло к фронтовой атаке на главного врага человечества. Этим врагом был холод, сотни миллионов лет сковывавший полярные области планеты. Вечные льды, покрывавшие Антарктиду, шестую часть света, панцирем в несколько сот метров толщиной, сковывавшие Гренландию и острова Ледовитого океана, — эти льды, источник холодных подводных течений, обмывающих северные берега Азии и Америки, — должны были исчезнуть навсегда. Для достижения этой цели нужно было обогреть огромные пространства океана и суши, растопить тысячи кубических километров льда. Необходимая для этого количества теплота измерялась триллионами калорий. Такой гигантской энергии уран дать не мог. Для этого все его запасы оказались бы слишком ничтожными. К счастью, одна из наиболее, как всегда считалось, оторванных от жизни наук — астрономия — открыла источник энергии, поддерживающей вечный огонь звезд, это превращение водорода в гелий. В горных породах и в атмосфере Земли водорода мало, но неисчерпаемым хранилищем его являются воды океанов.
Мысль ученых была простой: создать близ полюсов огромные «костры» с температурой Солнца, чтобы осветить и обогреть ледяные пустыни.
…если бы не упоминание о ядерной реакции, ну и, разумеется, ссылка на автора, можно было бы подумать, что этот отрывок взят из какого-нибудь романа Жюль Верна, настолько необозримые перспективы рисует перед читателями фантазия писателя, так сильна его вера, в неиссякаемые возможности человека, так прочен научный фундамент, на который опирается его творчество.
За последние полвека выдвигалось много различных предложений об изменении климата на Земле благодаря строительству огромных плотин, поворачивающих морские течения. В свое время вынашивались планы сооружения плотины, перегораживающей Берингов пролив. Некоторые ученые и инженеры предлагали растопить ледяной покров Антарктиды. Когда 22 года назад Станислав Лем писал свой роман «Астронавты», он полагал, вероятно, что через полвека эти дерзновенные мечты станут действительностью. Однако и сегодня они кажутся не менее фантастическими, чем в то время, причем не только из-за огромных технических трудностей и колоссальных расходов. Дело здесь прежде всего в невозможности предвидеть все последствия такого вторжения в царство природы. И не исключено, что если бы с технической и организационной точек зрения подобные проекты оказались выполнимыми, от них пришлось бы отказаться. Именно такие взгляды высказывают многие ученые. Английский геофизик Рональд Фройзер в своей книге пишет: «Осенью 1961 года мы были свидетелями попытки (оказавшейся неудачной — к счастью)… Если бы этот замысел увенчался успехом, погибла бы целая область науки — радиоастрономия. Безрассудным поступком был взрыв так называемой радужной бомбы, совершенный на высоте 800 км над поверхностью Земли 9 июля 1962 года. В связи с этим пояса Ван-Аллена, открытие которых было самым выдающимся событием Международного геофизического года, на долгие годы оказались заполненными электронами. образовавшимися в результате взрыва.[1] Основной вывод, вытекающий из изучения Земли, сводится к следующему: человек — это часть окружающей среды. Он является одновременно актером и зрителем на сцене жизни. Он живет в системе, где действует сильная обратная связь, которая не позволяет безнаказанно нарушать существующий порядок».
Еще больше относится к рассматриваемым нами вопросам предостережение советского физика, всемирно известного ученого, лауреата Нобелевской премии 1956 года профессора Николая Николаевича Семенова. По его мнению, существует барьер, ограничивающий возможности производства на Земле энергии даже в том случае, когда с технической точки зрения это представляется возможным. Земля получает от Солнца 40 млрд. килокалорий в секунду. Профессор Семенов считает, что на Земле нельзя производить более 10 процентов этого количества энергии, поскольку в противном случае ее неизбежное превращение в тепловую энергию настолько повысит температуру атмосферы, что молекулы воздуха, приобретя огромную скорость, оторвутся от Земли и улетят в межпланетное пространство. Этот процесс начнется в верхних слоях атмосферы, которые защищают нас от опасного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца.
Означает ли это, что регулирование климата на Земле — дело нереальное? Отнюдь нет. Но, чем смелее дерзания человека, тем с большей оглядкой он должен поступать. Многое надо проверить, изучить, тщательно взвесить.
Как
Апрель в 1820 году выдался на редкость холодным. Зима, казалось, и не собиралась отступать. Редкие прохожие торопливо шли по улицам Копенгагена. Был среди них и профессор Ганс Христиан Эрстед — датский физик и химик, который вот уже четырнадцать лет преподавал в копенгагенском университете. Дойдя до университетского здания, профессор быстро поднялся по лестнице и с облегчением закрыл за собой тяжелую дверь. Ответив на поклон швейцара, он направился в свой кабинет, чтобы повесить пальто и шляпу. Времени до начала утренней лекции оставалось немного. Эрстед бегло просмотрел записи и направился и аудиторию. В этот день, который потом вошел в историю, он читал лекцию старшекурсникам. Как только профессор появился на пороге, гомон, царивший в аудитории, моментально стих. Взоры всех обратились к этому неказистому человеку в темном сюртуке, из ворота которого выглядывал туго накрахмаленный белый воротничок.
— Доброе утро, господа, — произнес профессор. — Наша сегодняшняя лекция посвящена, как я вам уже говорил прошлый раз, вольтову столбу. Двадцать лет назад превосходный итальянский физик Алессандро Вольта, изучал электрические явления и сконструировал прибор, который служит источником электрического тока. Он состоял из хороших проводников разного вида — примерно двух десятков медных или серебряных пластин, каждая из которых находилась на цинковой пластине и была прикрыта кусочком картона, сукна или кожи, пропитанных жидкостью, проводящей электрический ток, например раствором поваренной соли, гидратом окиси калия, либо щелочью. Эти слои, располагавшиеся в очередности: цинк, медь, прослойка материала, пропитанного электролитом, образовывали нечто вроде столбика, отсюда и взялось название прибора — вольтов столб.
Профессор Эрстед продолжал свой рассказ, поясняя его рисунками на доске. Проведя линии от основания и верхушки вольтова столба, профессор снова обратился к аудитории:
— Если к концам столба подсоединить куски проволоки, то можно убедиться, что он действительно является источником электрического тока. Правда, он не дает таких сильных искр, как электрическая машина или заряженная ею лейденовская банка, зато и разряжается гораздо медленнее. Если дотронуться одновременно до обоих концов, можно почувствовать сильный электрический удар.
Поделиться книгой: