Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»з истории техники: накануне реальной истории — »стори€ техники

ѕосмотреть видео по теме –еферата

—ергей ¬ал€нский, ƒмитрий  алюжный

»змерительные приборы и машины

¬ ≈гипте, в св€зи со строительством оросительных систем, начинают использовать некоторые землемерные инструменты и такие приспособлени€, как измерительный шест, отвес, маркет (уровень с отвесом), нивелирование с помощью воды, бей (визирна€ дощечка). ¬ этот период развиваетс€ и измерение затопленных площадей, заложившее начало геометрии. ƒл€ строительства крупных объектов, какими €вл€лись пирамиды, храмы, дамбы, каналы, нужны были рабочие чертежи, эскизы.

ѕожалуй, первой машиной в современном понимании следует назвать вод€ную мельницу, то есть не что иное, как преобразователь энергии вод€ного потока в энергию вращени€. Ёто простейшее устройство состоит из основного колеса, двух цевочных колес и рабочего органа Ч двух жерновов, неподвижного и подвижного. ѕервые мельницы по€вились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно было создать перепад воды.

»зобретение мельниц было выдающимс€ событием: по€вилс€ новый движитель.   использованию энергии человека и животного добавилась энерги€ воды. ќдновременно с изобретением мельниц по€вились и зачатки научных знаний.

ƒругими област€ми человеческой де€тельности, в результате которой возникли машины, были строительство и водоснабжение. ѕо€вл€ютс€ устройства дл€ подъема и перемещени€ т€жестей, принцип работы которых сохранилс€ и в современных грузоподъемных механизмах.

—оздание систем регулируемого орошени€ позволило резко повысить урожайность. ¬о всех сферах своей де€тельности люди смогли производить гораздо больше, чем прежде, потому что у них были более совершенные оруди€ и способы труда.

ѕирамиды ≈гипта

—амым важным из всех достижений в металлургии доисторического периода была разработка управл€емого процесса выплавки бронзы.  ак известно, первые опыты с плавкой медных руд давали медь с различными примес€ми, то есть различные бронзы. Ќаилучшим оказалс€ сплав меди с оловом, прежде случайно получавшийс€ из руд, содержавших оба эти метала. –азгадка тайны этого сплава привела к коренному улучшению качества изделий из металла. ѕо€вилась возможность делать более твердые, сложные по форме и более долговечные издели€.

 узнецы ≈гипта изготовл€ли топоры, тесла, стамески, долота, сверла, ножи, пилы, гвозди, скобы, иглы, бритвы, пинцеты; плотники Ч челны, мебель и уже употребл€ли шестислойную фанеру. ќб этом можно судить по находкам из египетских захоронений. ѕравда, неизвестно, к какому времени их следует отнести; и то же самое можно сказать о здешних пирамидах, Ђпервом чуде светаї.

¬рем€ их строительства невозможно определить, исход€ из технических возможностей той или иной эпохи. ¬ыполненна€ строител€ми работа даже дл€ технологий XVII века была бы архисложной. «десь Ч загадка на загадке: не только врем€ построени€, но и назначение пирамид загадочно. ¬ современной египтологии существует несколько версий, дл€ чего их строили. Ёто или пам€тник утверждени€ власти и силы, или заупокойный ансамбль, или ритуальный комплекс, а может быть Ч место хранени€ ценностей (материальных и информационных), и т.д.

Ѕольша€ пирамида ’еопса была построена примерно из двух миллионов трехсот тыс€ч каменных глыб общим весом 5.75 млн. т. —редний вес глыбы составл€ет 2.5 т, а максимальный достигает 15 т (в то же врем€ дл€ других целей египт€не вырубали из скалы, обрабатывали и перевозили глыбы весом до 200 тонн). ѕользу€сь лишь такими простыми средствами как полозь€, катки, продольные брусь€, канаты и рычаги, надо было перетащить эти глыбы от карьеров к берегу Ќила, где их грузили на барки, перевозили по реке и поднимали на 30 м, до уровн€ строительной площадки.

—огласно преданию, которое √еродот передал со слов местного жреца, доставкой этих глыб к строительной площадке занимались по три мес€ца ежегодно в течение 20 лет сто тыс€ч рабочих. „исло рабочих на строительной площадке составл€ло четыре тыс€чи человек, и неизвестно, сколько еще работало в карьерах и на перевозке.

Ѕронзовым инструментом можно было дробить только м€гкие скальные породы. “вердые породы разбивали сильными ударами шаров долерита (твердый нехрупкий камень). –емесленники откалывали таким образом от всей скалы в карьере глыбу нужных размеров: решение этой задачи требовало немало сноровки, так как чересчур сильный или слишком слабый удар не дал бы нужного результата. ƒл€ откалывани€ каменных глыб употребл€лись также металлические и дерев€нные клинь€; дл€ увеличени€ последних в объеме мастеровые пропитывали их водой.

ѕо существу, это было использованием технических приемов, примен€вшихс€ на медных рудниках. Ќужна€ форма придавалась блокам Ч сперва сильными ударами шаров из долерита или остроконечными молотками и кирками, а на последней стадии обработки Ч пилами и трубчатыми сверлами (приводимыми в движение, повидимому, смычковой дрелью), а также абразивными материалами.

Ќо выполнить столь большой объем работы, даже с помощью используемого инструмента, за указанное врем€ было невозможно.  ак же все-таки строили пирамиды? — момента, когда они попали в сферу внимани€ ученых, и до наших дней многие искали ответ на этот вопрос, поскольку строители пирамид не оставили никаких разъ€снений на этот счет.

ѕервым среди таких искателей был неутомимый греческий путешественник и историк √еродот, который, как полагают, еще в середине V века до н.э. посетил ≈гипет и предположил, что пирамиды строились с помощью дерев€нных машин, поднимавших блоки с уступа на уступ.  ак выгл€дели эти машины, было неизвестно, по-видимому, и ему самому. „етыреста лет спуст€ ƒиодор —ицилийский предполагал, что подъем каменных блоков осуществл€ли по земл€ным насып€м. «атем почти 1800 лет никто этим вопросом не занималс€, а потом интерес вспыхнул вновь.

ќколо 1719 г. француз ѕоль Ћюка утверждал, что пирамиды облицованы цементом, а не камнем. јнгличанин –. ѕокок в 1745 г. высказал предположение о пирамидах как об облицованных каменными плитами горах. ”же в наше врем€, всего несколько лет назад, инженер-химик ƒжозеф ƒавидович возродил гипотезу о цементной облицовке, привед€ в ее подтверждение результаты научных исследований. Ќо вот американский инженер Ѕуш снова вернулс€ к камню, однако высказал мнение, что каменные блоки оснащались с двух сторон сегментами и таким образом превращались из пр€моугольных в цилиндрические. Ѕуш успешно испытал свой способ, вкатыва€ почти трехтонный цилиндр по наклонной плоскости усили€ми четырех человек. ≈сть весьма серьезна€ верси€, что блоки не цельнокаменные, а изготовлены из каменно-бетонной смеси.

».¬. ƒавиденко высказал такое мнение:

Ђя стал причастен к мнению ƒжозефа ƒавидовича, утверждавшего, что пирамиды ’еопса сделаны из геополимерного бетона, а не выпилены из маккотанского известн€ка. ƒл€ доказательства этого € вз€л кусок, привезенный мне хорошим знакомым, и выковыр€л из этого так называемого известн€ка два прекрасно скатанных кварцевых зерна. ¬ каком известн€ке вы найдете внутри такое скатанное зерно? ѕочему во всех этих блоках вообще нет слоистости, котора€ им присуща? ѕочему там нет иглокожих? ћаккотанские известн€ки и знамениты тем, что в них обильна€ фауна иглокожих, то есть морских ежей. √де они? »х нет.

  чему € привожу все эти примеры: если мы хотим заниматьс€ историей, необходимо отслеживать материальные источники Ч не только те, о которых нам говор€т, но и те, которые есть, но которые мы не видим.

я мог бы приводить множество таких примеров, но все почему-то заинтересовались пирамидой ’еопса: она така€ больша€, состоит из блоков по несколько тонн. Ќо р€дом со сфинксом сто€т два храма Ч ’рам сфинкса и ’рам пирамид, где поставлены друг на друга блоки по 200 тонн, и это никого не удивл€ет. ѕочему не удивл€ет? ќни тоже бетонные, они никакие не выпиленные, попробуйте сорвать с основани€ блок 9 на 3 метра, получитс€ ли это?ї

¬от и все из известных на сегодн€ способов. ѕричем любой из них вызывает сомнение еще по одной причине. √еродот пишет о ста тыс€чах человек, работавших в течение 20 лет на пирамиде ’еопса.  ак же они размещались на площадке всего в 5 гектаров? ¬едь на насыпи и на самой площадке одновременно должно было находитьс€ много людей, т€нувших волокуши с блоками. ќб этом говор€т и данные эксперимента, проведенного в 1954 г. британскими археологами в —тоунхендже (јнгли€). ќни воспроизвели перевозку полуторатонных каменных блоков. ѕростейшие дерев€нные салазки с прив€занным к ним каменным блоком 32 молодых крепких парн€ едва тащили вверх по наклонной плоскости с уклоном 4∞.

¬ 1978 г. группа €понских энтузиастов пыталась построить всего лишь 11-метровую пирамиду, использу€ наклонную насыпь и волокуши дл€ подъема каменных блоков, но потерпела неудачу. Ќасыпь оказалась слишком крутой, чтобы втаскивать по ней волокуши с грузом, и достраивать пирамиду пришлось современной технике.

ѕирамиду ’еопса по Ђисторическимї данным строили тридцать лет (примерно дес€ть тыс€ч дней), и было уложено, как уже сказано, два миллиона триста тыс€ч блоков. ƒелим это количество на дес€ть тыс€ч, получаем 230 блоков в день. ¬ среднем в году световой день равен 12 часам. ƒелим 230 на 12. ѕолучаем примерно 19.1 блока в час. Ёто значит, что блоки нужно подавать на площадку каждые 3.1 минуты, чтобы за час набрать 19.1 (а между прочим, .каменоломни не находились р€дом).

—колько нужно одновременно обрабатывать блоков, чтобы на выходе из каменоломен в день было 230? —колько нужно дл€ этого работников? „ем обрабатывали? —колько блоков должно находитьс€ в дороге, чтобы к пирамиде подавить через каждые 3.1 минуты? —колько дл€ этого нужно народу? —колько нужно километров веревок? ¬олоком т€нуть блоки невозможно (застр€нут в песке), нужны какие-то катки. —колько дл€ этого нужно бревен, и где их брали?

 аким образом блоки переправл€ли через Ќил?  ак грузили на лодки (баржи, паромы или плоты)? „ем кормили громадную армию работников?  ак осуществл€ли посто€нные специальные поставки продовольстви€?

¬опросов больше, чем ответов.

Ќи одна из сторон пирамиды ’уфу не отличаетс€ от других по длине более, чем на 20 см. ¬с€ структура в целом полностью сориентирована по компасу. ћежду тем единственными доступными геодезическими средствами измерени€ в те времена, к которым относ€т строительство, могли быть визирование звезд, мерные рейки, возможно, отвесы и вода дл€ нивелировани€.

ћетод нивелировани€, предположительно получивший развитие из опыта нивелировани€ ирригационных каналов, состо€л в прорытии вокруг стро€щейс€ пирамиды небольшого рва, заполн€емого затем водой дл€ того, чтобы отсчитывать от него требующийс€ уровень. » несмотр€ на то, что эти измерительные средства были столь примитивны, наибольша€ и наименьша€ из граней (высотой около 249 м.) отличались друг от друга столь незначительно!

Ќаибольшее отклонение угла между смежными сторонами основани€ от пр€мого угла составл€ет около одной двадцатой градуса, а максимальное отклонение отдельных частей основани€ от среднего уровн€ было равно 1.25 см. ¬еро€тно, египт€не использовали неожиданное техническое решение, не получившее развити€ в дальнейшем, а потому забытое.

ј.‘. —айфутдинов в статье Ђ«амки на пескеї задалс€ вопросом, как добивались полного заполнени€ пустот и выравнивани€ поверхности. »деальный случай Ч когда поверхность сердцевины, на которую будут укладыватьс€ блоки дл€ ребер пирамиды, сама становитс€ ровной по всей длине и совершенно точно принимает необходимый угол наклона ребра!  ак этого добитьс€, использу€ доступные древним египт€нам ресурсы? ѕри помощи песка, которого египт€не имели сколько угодно! јвтор статьи пишет:

Ђ≈сли попробовать насыпать песчаный холмик, то окажетс€, что угол наклона его поверхности будет везде одинаков. Ётот угол называетс€ углом естественного откоса. “акое свойство присуще любому сыпучему телу. ј кто, как не египт€не, живущие в окружении пустынь, могли лучше знать свойства песка?!

ѕесок прекрасно замен€ет угломер: если поверх сердцевины насыпать слой песка, то по всей длине откоса получитс€ ровна€ поверхность с ѕќ—“ќяЌЌџћ ”√Ћќћ Ќј ЋќЌј.

»з любого строительного справочника известно, что угол естественного откоса песка находитс€ в пределах 40-45∞ в зависимости от размеров песчинок, влажности и примесей. ”гол наклона ребер пирамиды ’усру составл€ет 42∞, пирамиды ’асрры Ч чуть больше 42∞. “о есть он попадает в эти пределы! ¬полне возможно, что угол естественного откоса песка, которым пользовались древнеегипетские строители, был равен именно 42∞. —уд€ по такому углу откоса, это мог быть мелкий песок, возможно, с некоторыми примес€ми, например с илом.

ј как быть с углом наклона граней пирамиды? ≈сли строители обеспечивали с помощью песка правильный наклон ребер, то это автоматически определ€ло угол наклона граней. Ќесложные расчеты показывают, что дл€ пирамиды ’усру угол наклона ребер в 42∞ обеспечивает наклон граней под углом в 51∞ 52'. ƒл€ пирамиды ’асрры при угле наклона в 42∞29' наклон граней составит 52∞20'. »менно такие угловые размеры и имеют эти пирамиды в действительностиї.

∆елезный век

—читаетс€, что не было никаких крупных изобретений (да и число второстепенных невелико) до наступлени€ века железа, коренным образом изменившего услови€ жизни. ј пока он не наступил во всей красе, в ход шли порой бронзовые лезви€ мотыг и лемехов. ¬ варварской ≈вропе было обычным использование бронзы дл€ т€желых и грубых работ. –абочие медных рудников в јвстрийских јльпах пользовались кувалдами и зубилами с насадками из бронзы.

Ќо бронза, редкий и дорогой материал, мало расширила власть человека над природой. ¬ больших количествах из нее никогда не делали земледельческих орудий, вследствие чего земледелие оставалось почти на том же уровне, что и до по€влени€ бронзы. ј значит, услови€ жизни в целом почти не измен€лись, и прибавочный сельскохоз€йственный продукт продолжал быть настолько мизерным, что ремеслом могла зан€тьс€ лишь ничтожна€ прослойка.

ѕоэтому из бронзы, помимо оружи€, изготовл€ли еще преимущественно лишь средства труда дл€ немногочисленных ремесленников, с помощью которых те производили предметы роскоши дл€ небольшого класса знати. ¬ целом же производство оставалось на уровне каменного века. ƒаже крупные ирригационные сооружени€ в ≈гипте строились в большинстве случаев каменными и дерев€нными оруди€ми. ¬ласть государства не могла быть сильной, поскольку не было средств, Ч их не с кого было собирать в больших количествах.

» это Ч канун железного века!

Ћегко пон€ть, что если бы в ≈гипте небольшие группы людей не начали в неизвестные времена сажать зерно в землю, а продолжали питатьс€ дикорастущими финиками, то до сих пор по нашей планете бродили бы дикие племена, пита€сь Ђдарами природыї.

ј с по€влением земледели€ развитие в одних област€х жизни подстегивало прогресс в других, и очередной скачок в технологи€х несомненно был св€зан с использованием железа. Ќо выплавка железа из руд и производство из него средств труда оказались весьма сложным делом. ¬едь вс€ истори€ металлургии Ч это, по сути, истори€ получени€ все более высокой температуры. —кажем пр€мо, в первых примитивных печах вообще нельз€ было достичь такого нагрева, чтобы расплавить металл.

ј когда научились строить подход€щие печи, стали получать металл в виде мельчайших затвердевших комочков (крица), затер€нных в массе шлака. Ёту смесь приходилось повторно нагревать и многократно проковывать, чтобы удалить шлак и получить из разрозненных капелек сплошной кусок железа. » дл€ того времени это была сложна€ технологи€: ќвладев ею, человек получил большую выгоду. Ѕолее высока€ прочность железа по сравнению с бронзой, общедоступность железных руд и, наконец, более дешевый процесс производства окончательно вытеснили бронзу. ѕовсеместна€ распространенность железа в природе позволила выплавл€ть и использовать его на месте, без дальних перевозок и торгового обмена.

ƒешевое железо в корне изменило образ жизни. «емледелец получил, наконец, металлические оруди€, повысившие производительность труда при обработке земли. — железным топором оказалась возможной расчистка под посевы больших лесных массивов. ¬едь чтобы срубить дерево каменным топором, требовалс€ не один день работы, а теперь речь шла о часах, а иногда и о минутах!

ќчень быстро по€вилс€ самый разнообразный железный инвентарь дл€ сельского работника, в том числе лопаты, заступы, вилы, кирки, мотыги, косы и секачи, ножницы дл€ стрижки овец (до этого шерсть просто выщипывали). »ми стали пользоватьс€ также дл€ стрижки волос и разрезани€ тканей. «начительный рост производительных сил в земледелии приумножил прибавочный продукт, что позволило увеличить прослойку специалистовремесленников. ѕродукци€,производима€ ремесленниками, стала досто€нием широких слоев общества, а не только избранной кучки знати. » кстати, началс€ количественный рост и знати тоже.

ѕо€вились машины дл€ производства муки, оливкового масла, вина. ƒо этого вино давили только дл€ домашнего потреблени€ и сок из винограда выжимали в мешках, скручивавшихс€ с концов, теперь же изобрели специальные прессы. ѕервым был так называемый балочный пресс.

ј вот более сложный винтовой пресс по€вилс€ гораздо позже, хот€ официальна€ истори€ и относит его ко второму или первому столетию до нашей эры. ¬ообще изобретение винта приписывают јрхитасу из “аранто (примерно 400 год до н.э.), но проблема в том, что сама винтова€ пара Ч очень сложное устройство. ≈сли ход резьбы у винта не совпадает с ходом резьбы гайки, эта пара не будет работать. ј как же в те времена можно было сделать их одинаковыми? Ќужен был как минимум токарный станок.

— по€влением железа и ремесленник получил более разнообразные оруди€ труда, и притом оруди€ лучшего качества. ѕлотники стали пользоватьс€ лесопильной рамой, лучковой и двуручной пилой. Ѕолее того, различных инструментов из железа стало много больше, чем прежде из бронзы и камн€. ѕо€вились бурав и рубанок. ”потребл€лись ручные сверла и дрели, которые приводили в движение скрученной тетивой лука.  узнецы работали с клещами, тисками, зубилом, сверлами и более совершенными кузнечными мехами. “еперь у них имелись специальные молоты нескольких видов, чего не было у их предшественников.

Ѕлок был изобретен, по-видимому, в начальный период железного века. Ёто очень нужное приспособление, казалось бы, легко могли изобрести много раньше люди, знакомые с колесом. ќднако, по имеющимс€ довольно достоверным данным, известно, что египт€не бронзового века не поднимали паруса с помощью блока и определенно не пользовались им на крупных строительных работах. ѕервое, как полагают, изображение блока имеетс€ на барельефе в јссирии, который датируют VIII веком до н.э., но сама хронологи€ јссирии вызывает много вопросов, так что мы пока не будем спешить с расстановкой дат. ¬озможно, блок, хоть он и простейший из механизмов, не мог быть изготовлен рано и достаточно дешевым способом, пока не по€вилось железо.

ѕо€вление блока вызвало коренной переворот в строительстве. ќн позволил поднимать и укладывать на место камни гораздо производительнее, чем в бронзовом веке, когда их поднимали по земл€ной наклонной плоскости с последующим сбрасыванием на нужное место. Ѕлок быстро превратилс€ в элементарный подъемник; также вошли в обиход двуноги с тал€ми.

—читаетс€, что на јпеннинском полуострове было сделано очень важное открытие Ч пуццолановый (Ђпутеоланскийї) раствор, изготовл€вшийс€ из измельченной породы вулканического происхождени€. ¬скоре на этом растворе стал изготовл€тьс€ римский бетон. ћелкий каменный щебень, битый кирпич чередовалс€ ровными сло€ми с цементным раствором, образу€ несокрушимую бетонную кладку, не уступавшую по прочности каменным блокам. «десь нужно отметить, что применение вулканических пород позволило италь€нцам обойтись без прокаливани€ сырь€, поскольку в то врем€ не было возможности достигать необходимых температур. Ѕез вулкана никакого цемента они бы не изобрели.

ѕри строительстве пользовались в основном ручными оруди€ми: коленчатыми и простыми рычагами дл€ установки каменных плит, молотками дл€ забивани€ скоб, лопатками дл€ нанесени€ раствора и дощечками с руко€ткой дл€ его выравнивани€. ѕроверочный инструмент состо€л из циркул€, отвеса, наугольника, рейки и шнура. Ѕыл также известен уровень в виде открытого желобка, наполненного доверху водой.

–азвитие производства стимулировало торговлю, а эта последн€€ в свою очередь требовала изменить характер производства. Ќа первых порах товары даже на внешний рынок производила горстка самосто€тельных ремесленников. ѕотом стало €сным, что производство товаров на рынок эффективно при концентрации производительных сил в крупных мастерских, где каждый работник специализируетс€ на одной операции, а все вместе зан€ты массовым производством товаров. Ќаконец, всем стала €сна полезность механизмов.

Ќо истори€ механизмов Ч отдельна€ тема и заслуживает отдельного рассказа.

—писок литературы

ƒл€ подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.courier.com.ru

—ергей ¬ал€нский, ƒмитрий  алюжный »змерительные приборы и машины ¬ ≈гипте, в св€зи со строительством оросительных систем, начинают использовать некоторые землемерные инструменты и такие приспособлени€, как измерительный шест, отвес, маркет

 

 

 

¬нимание! ѕредставленный –еферат находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалс€, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальный –еферат по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

ѕерспективы использовани€ энергии солнца и ветра
‘ортификаци€ ранней римской империи и эпохи раннего принципата
‘ормирование технических наук
ќсновные этапы формировани€ античной культуры
‘ормирование предпосылок науки и инженерии в эпоху ¬озрождени€
јнтична€ программа построени€ наук
‘ормирование техники в культуре древних царств
‘илософи€ техники: общие основани€
‘илософствующие инженеры и первые философы техники
 ультурный контекст формировани€ архаической техники

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru