XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Леонардо да Винчи как изобретатель

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Валов Д.М. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 25» (МАОУ «Гимназия № 25»)

Топчий Н.В. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 25» (МАОУ «Гимназия № 25»)

Работа в формате PDF

524.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Леонардо да Винчи — самая известная личность из группы творцов эпохи Возрождения. Его произведения ценятся все больше с годами. Эпоха Возрождения (Ренессанс) - Одна из величайших культурно-исторических эпох Европы. Эпоха Возрождения подарила всему миру имена как Рафаэль, Микеланджело, Тициан. Главным представителем нового направления был Леонардо да Винчи. Леонардо да Винчи известен нашим современникам как художник и скульптор, но помимо этого он ещё был учёным, мыслитель, изобретателем, анатомом, писателем, музыкантом. Один из крупнейших представителей искусства Высокого Возрождения, человек универсального дарования, величайший реформатор итальянского искусства. За что бы он ни брался, всё удавалось настолько, что поражало умы современников. Даже в наши времена столь обширное и разностороннее творческое наследие поражает. Леонардо был человеком бешеной работоспособности и великого ума. Многогранность его талантов настолько уникальна, насколько загадочна его личность и удивительная судьба.

Актуальность моего проекта заключается в том, что изобретения Леонардо используются и в наше время. Поэтому это вызывает интерес уже 571 год.

Цель проекта: показать окружающим и себе что Леонардо да Винчи был не только великим художником, но и прекрасным изобретателем.

Задачи:

1. Познакомиться с биографией Леонардо да Винчи

2. Узнать о великих изобретениях Леонардо да Винчи

3. Воспроизвести изобретение Леонардо да Винчи и показать его эффективность

Объекты исследования: биография Леонардо да Винчи и его, изобретения.

Методы исследования: анализ, опыт.

1. Теоретическая часть

1.1 Биография

Леонардо да Винчи родился 15 апреля 1452 года в селении Анкиано, он был незаконнорожденным ребёнком, так как отец и мать не состояли в браке во время его рождения и поэтому первые годы он прожил с матерью. Мать его была обычной крестьянкой. Но вскоре его забрал к себе родной отец, который был в браке на богатой знатной девушке, но этот брак был бездетный. Через десять лет мачеха умерла. Всего в жизни Леонардо было четыре мачехи дюжина братьев и сестёр.

В 1466 году да Винчи поступил подмастерьем в мастерскую художника Верроккьо во Флоренции, где также обучались Перуджино, Лоренцо ди Креди, работал Боттичелли. Однажды Леонардо было поручено задание изобразить одного из двух ангелов на картине «Крещение Христа» и у него отлично получилось, ведь он изобразил ангела в полуповороте и даже поиграл с падающим светом и благодаря этому ангел получился как живой. Леонардо выбрал самый сложный вариант рисовки и это говорит о его уверенности в силах и о мастерстве.  Леонардо любил увлекаться рисованием, скульптурой и моделированием, изучал металлургию, химию, черчение, работал с гипсом, кожей, металлом.

В 1473 году да Винчи получил квалификацию мастера в Гильдии Святого Луки.

1.2 Начало творческого пути

В начале своего творческого пути Леонардо практически всё своё время посвящал работе над картинами. В 1472–1477 гг. художник создал картины «Крещение Христа», «Благовещение», «Мадонна с вазой». В конце 70-х годов закончил «Мадонну с цветком». Так же Леонардо да Винчи любил всё записывать в дневник, писал, как он провёл день или что он купил за день. В нём он чертил схемы, диаграммы, чертежи и писал загадочные описания, охватывающие широкий спектр областей науки и искусства. Писал Леонардо при помощи зеркального начертания строк. Можно сказать, что дневник да Винчи — это отдельный вид искусства.

Первой его разработкой в изобретательстве была летательная машина, на основе птичьего полёта. Начал он с простейшего аппарата на основе крыльев, а потом разработал механизм аэроплана с полным управлением.  Однако воплотить идею в жизнь не удалось, так как у Леонардо не было мотора. Кроме того, Леонардо изучал анатомию и архитектуру, открыл ботанику как самостоятельную дисциплину.

1.3. Художник и учёный

Леонардо да Винчи - загадка в истории человечества. Его разносторонний ум, талант был не такой как у людей того времени. Для самого Леонардо да Винчи наука и искусство были слиты воедино. Он высказал великую истину, что основа науки — это прежде всего опыт и наблюдение. Он был математиком и впервые изложил теорию сил, занимался астрономией и благодаря этому Леонардо пришёл к мысля о вращении земного шара. Даже занимался анатомией чтобы рисовать свои картины реалистично. Изобрёл камеру-обскура (Простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов), проводил гидравлические опыты, вывел законы падения тел и движения по наклонной плоскости, также имел ясное представление о дыхании и горении и выдвинул геологическую гипотезу о движении материков. Этого уже достаточно чтобы понять, что Леонардо да Винчи был гением и понятно он произвел такое резонансное впечатление на последующие поколения.

Также при всей его занятости, Леонардо успевал веселить итальянскую аристократию своими, незначительными, изобретениями: летающих птичек, надувающими пузырями и фейерверками. Да Винчи руководил строительством церквей и крепостей, артиллерийскими орудиями при осаде Милана, и даже успел изобрести серебряную 24-струнную лиру.

В работах Леонардо да Винчи искусство и наука почти неразделимы. Всё свои наблюдения он записывал в свои дневники и сначала он придерживался такого плана:

1. Сначала он внимательно наблюдал за каким-то явлением или предметом, которое его заинтересовало.

2. Потом он всё это проверял по несколько раз с разных точек зрения.

3. И после этого Леонардо делал зарисовки предмета или явления. Зарисовывал он очень тщательно и кропотливо для того, чтобы многие посмотрев на рисунок уже коротко поняли, что это такое.

Для да Винчи искусство всегда было наукой. Заниматься искусством для него значило открывать научные вклады, наблюдения и опыты.

Леонардо да Винчи знал, что вселенная бесконечна, что Земля – такое же светило, как и другие и движется подобно им (не находится в середине вселенной). Он установил, что солнце не движется, следовательно мы можем понять, что уже в то время он имел правильное представление о земле и вселенной.

Леонардо да Винчи обладал сильной научной подготовкой. Он был отличным математиком и что интересно то, что он первый в Европе начал использовать +(плюс) и –(минус). Он изобрел особый инструмент для черчения овалов и впервые определил центр тяжести пирамиды. Благодаря изучению геометрии он был один из первых художников который писавший пейзажи похожие действительности.

1.4. Леонардо да Винчи - изобретатель

Леонардо да Винчи также занимался различными отраслями механики. Он известен как гениальный изобретатель, который был силён и в теории, и в практике. Леонардо изобрёл множество изобретений в области механики.

С прекрасной ясностью Леонардо в общих, крупных чертах показывает теорию рычага поясняя её своими рисунками. Из чертежей ясно и понятно, что он уже знал в каком отношении, находятся веса двух грузов, расположенных на двух смежных гранях треугольной призмы и соединенных между собою посредством нити, перекинутой через блок. Да Винчи задолго до Галилея исследовал продолжительность времени необходимого для падения тела, спускающегося по наклонной плоскости и по различным кривым поверхностям или разрезам этих поверхностей. Изобретения и открытия да Винчи охватывают все области знаний, полностью превосходящие направления и развития современного мира. Интересно, что в области физики Леонардо изобрёл гигрометр. Он изобретал во всех природных стихиях и на земле, и на воде, и в воздухе, и на земле. В будущем его изобретения очень понадобятся и помогут учёным, изобретателям.

Наземные устройства

В устройствах Леонарда Винчи часто встречались системы для передачи движения. Например, редуктор – механизм, позволяющий передавать и преобразовывать крутящий момент с одного вала на другой. Для того чтобы передать вращательное движение, использовалось зубчатое колесо. На их основе можно было строить не только разные механизмы, но и лифты и шариковые подшипники. Также да Винчи были созданы такие изобретения как военная машина, автомобиль, военный барабан, скорострельное оружие, велосипед и даже танк. Интересно, что Леонардо создал такой предмет, которым мы пользуемся почти каждый день – это чеснокодавка и ножницы.

Надводные устройства

Леонардо был изобретателем скафандра, парохода, ластов, подводной лодки. У него даже была рукопись, где описывается как погружаться на глубину без скафандра с помощь специальной газовой смеси. Но для подобных экспериментов надо было биохимические процессы, но в то время этого ещё не знали.

Можно привести в пример арочный мост да Винчи которой изготавливался из брёвен, связанных вместе канатом. По середине моста была деревянная мостовая, закреплённая на перекладинах. Такой мост можно было легко передвигать, переносить на канатах ведь эти мосты в большей мере были предназначены для военных целей.

Воздушные устройства

Леонардо создал такое изобретение, которое через несколько веков получит название “парашют”. Сам да Винчи описывал своё изобретение так: “Если у вас есть достаточно льняной ткани, сшитой в пирамиду с основанием в 12 ярдов, то вы сможете прыгать с любой высоты без всякого вреда для своего тела”. Первые спуски с парашютом совершили французы. Но интересно что до логического конца идею довёл русский изобретатель Котельников создавший в 1911 году первый ранцевый спасательный парашют, крепившийся к спине пилота.

Для создания «самолётов» Леонардо специально изучал анатомию стрекоз и их поведение в полёте. Затем придумывал машущее крыло для того, чтобы отталкиваться от воздуха. Но в итоге Леонардо так и не удалось создать действующую модель летательной машины.

Также Леонардо да Винчи изобрёл крылатый летательный аппарат, вертолёт.

Таким образом, мы видим, что Леонардо да Винчи был прекрасным изобретателем и механиком, был мастером своего дела.

2. Практическая часть

2.1. Парашют Леонардо да Винчи

Леонардо да Винчи придумал парашют для безопасности падения с большой высоты ещё за 300 с лишним лет до того, как это пришло в голову официальному создателю парашюта – французскому изобретателю Себастьяну Ленорману. Парашют Леонардо имеет форму пирамиды, обтянутой плотной тканью. Основание пирамиды было длиною около 7 метров 20 см. Парашют напоминает форму палатки.

26 июня 2000 года британский воздухоплаватель Адриан Николас сделал точную копию парашюта Леонардо да Винчи и поднялся на высоту 3 километра на воздушном шаре и прыгнул. И это сработало со второго раза ведь первый парашют не выдержал такой нагрузки. А в 2008 году уже швейцарец Оливье Депп достиг успеха. Он отказался от жёсткой конструкции парашюта и спрыгнул с высоты в 650 метров. Он утверждал, что спуск был безопасен, но управлять им невозможно.

Меня это изобретение очень заинтересовало. Поэтому я решил его повторить, по чертежам Леонардо да Винчи. (Рис. 1)

Рис. 1

Этапы работы:

1. Этап.

1. 1. Изучил чертежи и конструкцию

   2. Подготовил материал:

а) ткань - 50 х 40см.

б) деревянные палочки – 8 штук (от суши)

в) плотный картон – формат А4

г) хлопчатобумажная нить № 10

2. Этап.

2.1. Создаем основу парашюта

Берем 8 палочек. 4 склеиваем между собой в форме квадрата, остальные 4 в форме пирамиды и соединяем (рис.2) На деревянную основу перекрепляем ткань (рис.3)

Рис.2 Рис. 3

2.2. Модель парашютиста

Вырезаем парашютиста из картона. Потом с помощью ниток прикрепим парашютиста к парашюту. (рис. 4,5)

Рис. 4 Рис. 5

2.2. Проверка эффективности парашюта

 В ходе моего исследования была поставлена задача изготовить модель парашюта и доказать его эффективность

Для проведения эксперимента по эффективности парашюта я изготовил вторую конструкцию парашюта, но обтянул её шелковой тканью, как это, сделал официальный основатель парашюта Себастьян Ленорман. (рис.6)

рис.6

Эксперимент № 1.

1. Опустил первый парашют, обтянутый льняной тканью, с высоты 2 метров 15 сантиметром, пролетел, за 1,10 сек.

2. Опустил второй парашют, обтянутый шёлковой тканью, с такой же высоты, пролетел, за 0.94 сек.

3. Высчитал скорость падения первого парашюта по формуле V = S / t

4. Высчитал скорость падения второго парашюта по такой же формуле

   №	Материал ткани парашюта	Высота	Время движения парашюта
   1	Лён	2,15метра	0,94 сек.
   2	Шёлк	2,15 метра	1,10 сек.

5. Высчитав по формуле числа, я получил, что первый парашют пролетел со скоростью 2,28 м/с, а второй за 1,95 м/с

Вывод: мы видим, что парашют Себастьяна Ленормана пролетел с меньшей скоростью, но парашют Леонардо да Винчи летит с большей скорость, следовательно, можно понять, что парашют Себастьяна Ленормана летит медленнее в воздухе. Поэтому этот парашют будет более безопасен для парашютиста. (рис. 7)

Рис.7

Эксперимент № 2.

1. Первый парашют, обтянутый льняной тканью, опустил с высоты 15 метров, пролетел, за 4,4 сек.

2. Второй парашют, обтянутый шёлковой тканью, с такой же высоты, пролетел, за 4,7 сек.

3. Высчитал скорость первого парашюта по формуле V = S / t

4. Высчитал скорость второго парашюта по такой же формуле

   №	Материал ткани парашюта	Высота	Время движения парашюта
   1	Лён	15 метров	4,4 сек.
   2	Шёлк	15 метров	4,7 сек.

5. Высчитав по формуле числа, я получил, что первый парашют пролетел за 3,40м/с, а второй за 3,19м/с. (рис. 8)

Рис.8

Вывод: мы видим, что парашют Себастьяна Ленормана пролетел с меньшей скоростью хоть и на немного, но парашют Леонардо да Винчи пролетел с большей скоростью, следовательно, можно понять, что парашют Себастьяна и с большей высоты, лучше в воздухе, чем парашют Леонардо да Винчи.

Общество постоянно находится в своем развитии, поэтому научно- технические открытия с каждой исторической эпохой усовершенствуются. Изобретение парашюта Леонардо да Винчи опередило свое время. В этом и есть его гениальность.

Заключение

Данный проект посвящён инженерному делу Леонардо да Винчи. В ходе работы над проектом я изучил биографию, и его вклад в искусство и науку. Леонардо меня поразил своей одарённостью в разных областях: живописи, анатомии, механики, философии, инженерии, черчении, архитектуре, скульптуре.

Действительно искусство Леонардо да Винчи, его научные и теоретические исследования, уникальность его личности прошли через всю историю мировой культуры и науки, оказали на нее огромное влияние.

Изучив и проанализировав информацию, я решил воссоздать парашют Леонардо да Винчи и испытать его.

В своей работе я попытался показать, что Леонардо да Винчи был не только художником, но и выдающимся изобретателем, так как именно он изобрел самоходную повозку, водолазный костюм, парашют, прототип современного танка, дельтаплан, робота, скорострельное стрелковое оружие и многое другое.

Работая над созданием парашюта, я убедился в его уникальности, как изобретателя. Ведь в его эпоху человечество еще не знало, что земля круглая.

Я считаю, что проект выполнен. Цель достигнута, задачи решены.

Данная работа может использоваться на уроках: истории, технологии, МХК.

Словарь

1. Живопись - вид изобразительного искусства, воспроизводящий предметы и явления реального мира с помощью красок.

2. Искусство - творческое отражение, воспроизведение действительности в художественных образах.

3. Изобразить - являть в образе, представлять доступно чувствам или постижению нашему, посредством ваянья, живописи, письменной и словесной речи, телодвижений.

4. Моделирование - исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей.

5. Механика - женская математика, приложенная к законам равновесия и движения тел; наука о силе и сопротивлении.

6. Парашют - устройство для торможения объекта, движущегося в сопротивляющейся среде.

7. Техника - совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества.

8. Физика - греческая наука о природе, о законах и явлениях ее.

Список литературы

1. Гастев А.А. Леонардо да Винчи. Жизнь замечательных людей. – М.: Молодая Гвардия, 1982. – 400 с.

2. Зубов В.П. Леонардо да Винчи. – М.: Наука, 2008. – 350 с.

3. Мамфорд Л. Миф машины. Техника и развитие человечества. – Монография. (Серия "Сигма"). – М.: Логос, 2001. – 408 с.

4. Непомнящий Н.Н. Леонардо да Винчи. Опередивший время. – М.: Вече, 2014. – 363 с.

5. Рымаренко О.С. Леонардо да Винчи. Жизнь и открытия. – М.: Эксмо, 2013. – 240 с.