С математикой вдоль 37 параллели...

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

С математикой вдоль 37 параллели...

Новохатский Д.А. 1
1МБОУ СОШ № 7 с УИОП
Астахова Т.П. 1
1МБОУ СОШ № 7 с УИОП
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Вы любите путешествовать? Наверное, нет такого человека, кто дал бы отрицательный ответ на этот вопрос. Путешествуя, мы планируем свой маршрут, видим другие страны и города, встречаем новых людей, знакомимся с их культурой… Конечно, вы мне можете возразить, что далеко не всегда есть такая возможность. С одной стороны, я соглашусь с вами. К сожалению, это действительно так. Но этим летом, прочитав одну книгу, я совершил большое путешествие. И эта книга «Дети капитана Гранта» Ж. Верна.

Читая, я будто слышал скрип мачты, чувствовал морской соленый воздух на губах, видел, как Дункан рассекает волны… Это произведение было написана более 100 лет назад. А что же сейчас? Как сложилось бы путешествие Мэри, Роберта, Паганеля и всех остальных героев в наши дни?

Давайте попробуем повторить их маршрут, но уже в современных условиях. С самолетами, новыми кораблями, автомобилями… Насколько бы сейчас это получилось быстрее? Единственное, нам потребуется здесь помощь. И в помощники мы возьмем себе математику – именно она поможет нам определить скорости, время и расстояния, преобразовать единицы измерения, сравнить их.

Ну что, готовы? Тогда полный вперед!

Цель – сравнить средства передвижения героев романа «Дети капитана Гранта» по маршруту их движения с современными транспортными средствами.

Гипотеза. Мое предположение, что используя современные транспортные средства, можно было бы значительно быстрее совершить путешествие.

Объект исследования – маршрут путешествия героев романа «Дети капитана Гранта»

Предмет исследования – роман «Дети капитана Гранта», средства передвижения героев романа, современные транспортные средства.

Для достижения поставленных целей в работе необходимо решить следующие задачи:

Определить маршрут движения героев романа;

Выбрать средства передвижения героев романа, установить их технические параметры.

Выбрать современные транспортные средства.

Произвести сравнение технических характеристик.

В процессе проведения исследования использовался роман Ж.Верна «Дети капитана Гранта», интернет-ресурсы, для подготовки презентации - иллюстрации к прижизненному изданию романа

Структура работы. Научно-исследовательская работа состоит из введения, основной части, включающей в себя 4 главы, а также заключения, списка использованных источников и литературы, приложений. Общий объем работы составляет 12 страниц.

МАРШРУТ ДВИЖЕНИЯ ГЕРОЕВ РОМАНА «ДЕТИ КАПИТАНА ГРАНТА»

Как мы помним, действие романа начинается в Глазго (Шотландия). Именно там 26 июля 1864 года матросы яхты, принадлежащей лорду Эдуарду Гленарвану, поймали рыбу-молот. Внутри нее они обнаружили бутылку с письмами на трех языках: английском, немецком и французском. Текст был сильно поврежден морской водой, однако они смогли узнать следующее: английское судно «Британия» потерпело крушение за два года до начала описываемых событий; из всего экипажа спаслись только капитан Грант и двое матросов; убежище они смогли найти на земле, лежащей на 37011 южной широты.

Такая малая информация не помешала лорду Гленарвану, его супруге Элен, майору Мак-Наббсу, детям капитана Гранта – Роберту и Мэри, капитану Джону Манглсу ну и, конечно же, Паганелю отправиться на поиски потерпевших. За время своего пятимесячного плавания, команда побывала «…в Чили, в пампасах, в Аргентинской республике, в Атлантическом океане, на островах Тристан-да-Кунья, в Индийском океане, на островах Амстердам, в Австралии, в Новой Зеландии, на острове Табор и в Тихом океане…» [1, стр.689].

Читая книгу, я выделил следующие этапы, объекты в маршруте героев, а также их средства передвижения (таблица 1):

Таблица 1

Этап маршрута

Объект маршрута

Средство передвижения героев

1

Атлантический океан

Порт Глазго

«Дункан»

Остров Мадейра

Канарские острова

Острова Зеленого мыса

Окончание таблицы 1

Этап маршрута

Объект маршрута

Средство передвижения героев

2

Патагония

Магелланов пролив

«Дункан», верхом на лошадях

Патагония

Бухта Талькауана

Консепсьон

Анды

Аргентинские равнины

3

Южная Америка - Австралия

Тристан – да-Кунья

«Дункан», верхом на лошадях, повозка, запряженная быками

Южная Африка

Кейптаун

Остров Амстердам

Остров Кенгуру

Австралийские Альпы

4

Новая Зеландия

Те-Ика-а-Мауи

«Дункан», судно

5

Табор

 

«Дункан»

АТЛАНТИЧЕСКИЙ ОКЕАН

25 августа 1864 года герои романа направились в Патагонию – бухту Талькауано, «великолепную гавань длиной в двенадцать и шириной в девять миль» [1, ст.77].

Итак, что мы имеем? При сильном северо-восточном ветре мчалась на всех парусах великолепная яхта. На верхушке ее бизань мачты развивался английский флаг, а на голубом вымпеле грот-мачты виднелись расшитые золотом, увенчанные герцогской короной инициалы «Э.Г.». Яхта носила название «Дункан». Главным ее двигателем являлась паровая машина в 160 лошадиных сил, новейшей системы и снабженная перегревателями, позволяющими поднимать давление пара до очень высокого уровня, и приводившая в движение два винта. Идя на всех парах, "Дункан" развивал скорость в 17 морских миль.

Морская миля равняется 1852 метрам. Скорость, развиваемая Дунканом, составляла 31 484 м/час или 31,484 км/час.

Если бы путешествие происходило сейчас, в морском передвижении из Глазго в Талькауано не было бы необходимости. Мы же помним, что капитан Грант потерпел крушение на 37 параллели. Можно было бы воспользоваться авиаперелетом. Расстояние между городами Глазго и Консепсьон (Чили) 12 148 км. Современный самолет, например, А380, максимально развивающий скорость до 1020 км/час смог бы преодолеть это расстояние за 16 часов.

Наш первый результат приведен в таблице 2:

Таблица 2

 

Способ передвижения

Скорость

Примечание

В романе

«Дункан»

31,484 км/час

Скорость самолета в 32,4 раза больше скорости корабля «Дункан»

В наши дни

Аэробус А380

1020 км/час

ПАТАГОНИЯ

Патагонию (в настоящее время территория Патагонии разделена между Аргентиной и Чили) наши герои пересекали верхом на лошадях. «Это было необыкновенно красивое животное караковой масти, сильное, гордое, смелое и горячее. У него была маленькая, изящно посаженная голова, раздувающиеся ноздри, глаза, полные огня, мощные колени, крутой загривок, высокая грудь, длинные бабки – словом, все признаки силы и ловкости».

Сейчас же, несмотря на то, что я очень люблю лошадей и в детстве даже немного учился ездить верхом, я бы воспользовался современным автомобилем. И я бы однозначно выиграл бы во времени. Смотрите (таблица 3):

Таблица 3. Наш второй результат:

 

Способ передвижения

Скорость

Примечание

В романе

Верхом на лошадях

Средняя скорость 15-20 км/час

Скорость автомобиля в 6 (4,5) раз больше средней скорости лошади

В наши дни

Автомобиль

Средняя скорость 90 км/час

Здесь хотелось бы отметить такую единицу измерения как лошадиная сила, используемая для характеристики мощности двигателя автомобилей. Данный термин в 1789 году ввел шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт, чтобы показать, работу скольких лошадей способны заменить его паровые машины. Сейчас же, для современных автомобилей даже мощность 200 лошадиных сил уже не является чем-то запредельным.

ЮЖНАЯ АМЕРИКА – АВСТРАЛИЯ

От Южной Америки до Австралии герои романа снова перемещались на Дункане, проплывая мимо мыса Доброй Надежды (Африка) до острова Амстердам - «…отсюда до островов Амстердам – две тысячи девятьсот миль…это расстояние можно было пройти дней в десять» [1, ст. 266]. От острова Амстердам да австралийских берегов «…целых три тысячи миль. При попутном западном ветре и благоприятной погоде «Дункан» смог бы достигнуть Австралии дней в двенадцать» [1, ст. 274]

Здесь мы можем сравнить скорость Дункана и современных лайнеров, скорость которых измеряется в узлах (таблица 4).

Узел – по международному определению 1 узел = 1852 м/ч (или 1 морская миля /час) или 1,852 км/час 0,514 м/с. Таким образом, скорость лайнера равна 40,744 км/час (что соответствует 22 узлам/час).

Таблица 4. Наш третий результат:

 

Способ передвижения

Скорость

Примечание

В романе

«Дункан»

31,484 км/час

Скорость современного лайнера в 1,3 раза больше скорости корабля «Дункан»

В наши дни

Лайнер

40,744 км/час

Пересекая Австралию, путешественники в романе использовали лошадей (скорость которых уже была рассмотрена ранее) и повозку, запряженную быками. «…повозка была длиной в двадцать футов, с брезентовым верхом. Четыре колеса ее были сделаны из сплошного дерева, без спиц, без ободов, без железных обручей – словом это были просто деревянные диски…»[1, стр.325]

Фут – единица измерения длины в английской системе мер. 1 фут = 0,3048 м. Таким образом, длина всей повозки была 6,096 м (0,3048 х 20).

Сейчас трудно сказать, какая скорость может развиваться повозкой, запряженной быками. Но условно можно принять ее равной 5 км/час (таблица 5).

Таблица 5. Наш четвертый результат:

 

Способ передвижения

Скорость

Примечание

В романе

Повозка, запряженная быками

Средняя скорость 5 км/час

Скорость автомобиля в 6 (4,5) раз больше средней скорости лошади и 18 раз больше повозки

Верхом на лошадях

Средняя скорость 15-20 км/час

В наши дни

Автомобиль

Средняя скорость 90 км/час

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вот и закончилось мое небольшое исследование. Выполняя работу, а также посмотрев замечательный фильм, снятый С. Говорухиным, я словно заново пережил вместе с героями романа «Дети капитана Гранта», ставшими уже практически моими друзьями, все их приключения.

Считаю, что я достиг поставленную перед собой цель - сравнил средства передвижения героев романа по маршруту их движения с современными транспортными средствами. Как и следовало ожидать, моя первоначальная гипотеза подтвердилась - сейчас на такое путешествие потребовалось бы значительно меньше времени: думаю, не более 2-х месяцев (около 10 месяцев в романе: с 26 июля 1864 года по 10 мая 1865 года).

Но при этом меня не покидала такая мысль. Книга «Дети капитана Гранта» впервые была опубликована в 1868 году, т.е. ровно 150 лет назад. Но посмотрите, какой шаг сделало человечество в развитии транспорта – от обычных повозок (хотя они и сейчас используются людьми) до современных автомобилей, скоростных самолетов и быстроходных кораблей. И здесь просто невозможно было бы обойтись без математики.

Какая удивительная наука – математика. Ведь она умудряется описывать все, происходящее с нами и вокруг нас. Определение расстояний по картам с учетом их масштаба, использование координат, расчет скорости корабля при разных направлениях ветра – во всем этом (да и не только в этом) математика помогла героям романа в их непростом путешествии. Сейчас же, производя сложные математические расчеты, человек создает современный транспорт, который быстро перемещает нас в любую точку нашего земного шара. Думаю, что и полет на Марс – это просто вопрос времени!

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

Верн Ж. Дети капитана Гранта.

www.jv/gilead.org.il - иллюстрации к прижизненному изданию.

Интернет – технические данные

Просмотров работы: 450