"К историческим фактам и событиям"

Цель урока: В яркой, увлекательной форме расширить и углубить знания, полученные учащимися на уроках физики, и научить применять их в другой области; раздвинуть границы учебников, пробудить желание как можно глубже понимать факты.

« Историко - физический вечер»

Предложение: Посмотреть «глазами физика» на происходящее, чтобы лучше осмыслить события, оценить в них роль знаний, смекалки и интуитивных догадок.

Плакаты: 1) «Кто к нам с мечом придет, тот от меча и погибнет» А.Невский.

2) «Смекалка на войне помогает вдвойне» поговорка.

План урока.

1. Диалог ведущих.

2. Викторина (1ч)

3. Смотр выставки рисунков учащихся.

4. Продолжение диалога ведущих.

5. Викторина (2ч)

6. Подведение итогов.

Вопросы викторины.

1. Китайский генерал Хань Чинь около 300 лет до Рождества Христова, осаждая город-крепость Вмань- Конг, решил сделать под нее подкоп. Но для этого нужно было точно измерить расстояние до стены города, к которой нельзя было подойти, ибо с нее посылали тучи стрел и метали камни. Пораздумав, генерал приказал изготовить небольшую рамку из бамбука, на которую положить лист бумаги и прикрепить его; потом « привязать к аппарату конец большого клубка веревки и пустить по ветру, который дул в сторону крепости.

Вопрос: Какой «аппарат» сконструировал генерал? Какие силы приводили его в движение? Как он хотел измерить расстояние до стены города с помощью своего устройства, зная высоту стены?

Ответ: Воздушный змей двигал ветер. За счет его кинетической энергии совершалась работа по разматыванию веревки).

1. В работах арабского ученого Аль-Тарсусна, относящихся к 1187г, есть подробное описание «мифического» оружия. К горизонтальной части вертикально стоящей рамы высотой Зм прикреплен 5 метровый шест. К его более широкой части, снабженной небольшим противовесом, привязано несколько веревок, за которые 10-12 воинов тянут шест вниз. Длинную часть шеста удерживал при помощи петли сильный воин. Петля одновременно удерживала камень-снаряд.

Вопрос: Что, с точки зрения физики представляла собой подвижная часть этого устройства? Какие физические названия вы дадите его составляющим? Как «запускали снаряд» таким орудием? Какую машину древности описывал арабский ученый?

Ответ: 1-точка опоры, 3-рычаг, 4-противовес F_ь 6-F₂. Когда натяжение достигало максимума, верхнюю петлю отпускали и длинное плечо рычага резко поднималось вверх; камень-снаряд выбрасывался тоже резко в сторону противника. Данное оружие представляло собой древнюю катапульту.

1. В первую Мировую войну немцы, стреляя по Парижу с расстояния 120км из длинноствольной пушки под названием «Большая Берта», устанавливали ствол орудия не под углом в 45° - что, как принято считать, обеспечивает максимальную дальность полета, а под углом 52° к горизонту. При этом высота полета снаряда достигала 40км.

Вопрос: Почему стрельба велась под этим углом?

Ответ: При таком угле запуска снаряда большая часть траектории проходит в стратосфере, где атмосфера крайне разрежена. Там плотность воздуха мала и его сопротивление ничтожно. Именно это и обеспечивает сохранение скорости и необходимую дальность полета.

1. При коронации царя Павла I сообщение о начале церемонии передавали из Москвы в Петербург 3250 солдат, расположенных на всем 650-километровом пути от одного города до другого. При первом ударе соборного колокола в Москве ближайший к собору солдат выстрелил в воздух; его сосед, услышав сигнал, «передал» его дальше, разрядив свое ружье; так продолжалось до города на Неве.

Последний солдат произвел выстрел из пушки. Каждый служака на восприятие звука и подготовку к выстрелу тратил в среднем 2,7с. Всего же на передачу сигнала ушло Зч.

Вопрос: Сколько времени «летел» сигнал по воздуху между столицами?

Ответ: t = 2,7*3250 = 8775с. tх = 10800с. t₁ = 10800 - 8775 = 2025с

1. Один из защитников осажденного фашистами в Великую Отечественную войну Севастополя - разведчик морской пехоты И. П. Дмитришин, рассказал такой эпизод: по склону горы (высоты), где находились наши солдаты, «ухнул» тяжелый немецкий снаряд. Недолет. Но... от места взрыва покатились камни. Один из них внизу подорвал немецкую машину, находящуюся на большом минном поле, окружавшем «высоту»

Вопрос: На какую идею мог натолкнуть взрыв этой мины наших солдат, сдерживающих продвижение противника? Как объяснить смысл этой идеи с точки зрения физики?

Ответ: Наши солдаты могли попытаться прочистить путь через минное поле, используя камни-валуны. Эти камни, стронутые с места и движущиеся по склону с высоты вниз, могли приобрести большую скорость за счет превращения своей потенциальной энергии в кинетическую. Их удары о мины способны подрывать последние. При этом каждый валун мог увлекать за собой другие, создавая каменную лавину - «подрывников».

1. В документальном рассказе гвардии лейтенанта И.М.Журбы говорится о таком факте времен минувшей Отечественной войны. При отражении одной из атак фашистов, наши подбили вражеский бронетранспортер, в котором бойцы нашли около 60 резиновых жгутов. При взгляде на эти вроде бы бесполезные жгуты у И.М.Журбы появилась идея: создать с помощью жгутов и сучьев деревьев «малокалиберную артиллерию», используя в качестве снарядов гранаты-лимонки.

Вопрос: Как можно было реализовать эту идею, как объяснить ее?

Ответ: Из массивных сучьев сделать большие прочные рогатки, к ним привязать концы резиновых жгутов. Рогатки вбить в землю. В каждый жгут вложить по гранате-лимонке. Один солдат должен натянуть жгут, другой - разжать кольцо гранаты, выдернуть «чеку» и пустить снаряд. Выброс гранаты обеспечивала сила упругости, возникающая в жгуте при его деформации в процессе растяжения. Полет гранаты происходит по инерции.

Дополнительная информация. Солдаты командира Журбы открыли огонь из 52 орудий самодельной «малокалиберной артиллерии» по противнику, находящемуся в более чем 100м. все смешалось в стане врага, возникла паника; наши бойцы пошли в атаку и отбросили противника.

1. Древнегреческий историк Геродот в своем сочинении по истории Греко-персидских войн упоминал о таком факте: в Египте впереди плывущего вниз по течению реки корабля в случае сильного встречного ветра опускали в воду перпендикулярно течению доску, которая «тянула» вперед корабль.

Вопрос: Как объяснить это действие доски?

Ответ: Опущенная в воду доска увеличивала площадь, на которую действует течение. При этом сила давления ветра на корабль не возрастала. Увеличение же силы давления воды способствовала росту скорости движения судна.

1. В знаменитом историческом опыте ученого О. Герике, проведенном в 1654г в немецком городе Магдебурге для демонстрации действия атмосферного давления, 16 лошадей пытались отделить друг от друга два бронзовых полушария, из которых был выкачан воздух.

Вопрос: Рационально ли с точки зрения было использовать такое количество лошадей в этом опыте?

Ответ: Нет. Вместо 2х упряжек по 8 лошадей можно было использовать одну, а другое полушарие привязать к деревьям, стоящим рядом.

1. В 907г киевский князь Олег и его дружина пошли походом на Византию. Узнав об этом, византийцы закрыли гавань Константинополя цепью, преградив путь судам пришельцев. Тогда князь повелел своим кораблям причалить, где возможно к берегу и «поставить» корабли на колеса. Приказ был выполнен. И суда «помчались» к городу по суше.

Вопрос: Что могло привести в движение корабли?

Ответ: Корабли мог гнать вперед попутный ветер.

Дополнительная информация. Как свидетельствует летопись, двигающиеся по суше корабли привели византийцев в ужас. Город сдался без боя. В знак победы Олег приказал прибить свой щит к городским воротам. Помните у Пушкина: «...твой щит на вратах Царьграда». Эти слова напоминают о том событии.

1. Для уточнения вопроса о строительстве железной дороги Петербург - Москва инженеры обратились к российскому царю, Николаю I, и почтительнейше спросили его: «Как вести путь?» Царь взял карандаш и, проведя по линейке от Петербурга до Москвы линию на карте, сказал: «Вот вам, господа, и направление».

Вопрос: Что означал этот отрезок, проведенный на карте, с точки зрения физики и что означал он для инженеров-практиков?

Ответ: Проведенный отрезок на карте - это траектория кончика карандаша, а с учетом масштаба карты, можно определить путь поездов. Для инженеров-практиков этот отрезок означал следующее: железная дорога между Петербургом и Москвой должна быть построена прямой.

Решение царя обошлось россиянам в копеечку, оно в несколько раз увеличило стоимость строительства дороги и вызвало ряд неудобств.

1. Во время Куликовской битвы русским в сражении помогли... овраги. Конечно, они определили всего один эпизод победного сражения. Напомним: в Куликовской битве на Дону в 1380г сошлись войска монголо-татарского правителя Золотой Орды Мамая и великого московского и владимирского князя Дмитрия. Вот как проходило начало этой битвы. Мамай с высокого холма разглядел, что наиболее слабый у русских войск правый фланг: он был немногочисленен и растянут. Мамай бросил ударные полки своей конницы на этот фланг. Множество кавалеристов широким фронтом на огромной скорости летели вперед, чтобы нанести русским сокрушительный удар. А на самом деле они летели к оврагу, которого не увидел Мамай.

Вопрос: Что произошло дальше и почему?

Ответ: Конница, завидев опасность, не могла в мгновение остановиться. На это и рассчитывал Дмитрий, располагая именно на этом месте правый фланг своего войска. На огромной скорости конница Мамая, вследствие инерции, влетела в овраг. Началась свалка, задние напирали на передних, уйти в стороны нельзя - атака шла широким фронтом, овраг был завален трупами людей и лошадей.

Замысел Дмитрия Донского удался! Идея Мамая - прорвать слабый правый фланг русских войск, выйти в тыл главным силам, окружить их и уничтожить - потерпела крах. Победа в Куликовской битве стала началом освобождения русских земель от татаро-монгольского ига. Князь получил имя Дмитрия Донского.

1. Вот еще один эпизод Куликовской битвы. Передовой полк русских должен был принять на себя главный удар врага. Предводитель войска русского - князь Дмитрий - хорошо продумал вооружение и тактику ведения боя воинами этого полка. Несколько рядов воинов использовали щиты и копья разной длины, создавая из них «защитную стенку». У передних копья были короче, у задних - длиннее. Наступающий татаро-монгольский конник встречал не одно копье, а натыкался сразу на несколько; смертельные раны были неизбежны.

Вопрос: Какие физические явления «участвовали» в этом замысле князя Дмитрия.

Ответ: Давление острых копий, сопротивление твердых щитов.

(«Физика в школе» № 1, 2003г, стр. 55.)