extracted_text:
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №98»
г.Барнаул Индустриальный район с.Власиха
ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ИЗМЕРЕНИЙ В ДРЕВНОСТИ
                                        Выполнил: ученик 8А класса МБОУ
                                        «Средняя общеобразовательная школа №
98»
                                            Питюк Виталий
                                      Руководитель: Золова Надежда
Александровна,
                                          Учитель физики МБОУ «СОШ № 98» Барнаул  – 2019
Цели:
 Исследовать возникновение измерений в древности.
 Выявить   использование   старинных   единиц   измерения   в
практической деятельности человека.
Задачи:
 Рассмотреть историю возникновения измерений.
 Изучить использование измерений разных народов.
 Выяснить   использование   старинных   единиц   измерений   в
современности.
Объект исследования: Единицы измерений.
Предмет исследования: Возникновение единиц измерений.
Метод исследования: Поисковый.
Содержание
Единицы измерения длин разных народов………………………….
1.
Введение……………………………………………………………… 3
2. Человек – мера всех вещей…………………………………............... 4
3.
6
4. Измерение площадей………………………………………………… 11
12
5. Меры веса……………………………………………………………..
6.
Единицы измерений Древней Руси………………………………….
14
2 17
7. Некоторые старинные задачи………………………………...............
Заключение…………………………………………………………… 18
8.
9. Литература……………………………………………………………. 19
10
Приложения…………………………………………………………... 19
.
1. Введение
При решении  различных  задач, чтении  книг, особенно  о старинных
временах, мы постоянно сталкиваемся с  различными единицами измерения.
Мне   стало   интересно   узнать   об  истории   возникновения   различных  единиц
измерения,   различных  способах   измерения.   Ведь   потребность   считать   и
сравнивать   предметы   возникла   у   людей  не  сразу,  но   очень   давно,   ещё   на
ранней   ступени   развития   человечества,   возникла   в   процессе   его   трудовой
деятельности. Особый интерес вызвали единицы измерения на Руси.               А,
интересно   ли   это   другим   ребятам?   Чтоб   ответить   на   этот   вопрос   я   и   мой
руководитель составили и провели анкету, которая состояла из 5 вопросов.
Было проведено анкетирование учащихся МБОУ «СОШ № 98» с 5 по
11   классы.   В   анкетировании   приняло   участие   189   учеников.   Результаты
анкетирования таковы:
1. Знаете ли вы историю возникновения единиц измерения?
Да – 13%, немного – 34%, нет – 53%.
2. Какие   старинные   единицы   измерения   вы   знаете?
92%  опрошенных   учеников   называли   старинные   единицы
измерения.   В   основном:   аршин,   сажень,   локоть.   Некоторые
учащиеся добавляли такие единицы, как фут, дюйм, верста.  Но,
все   же  8%  не   смогли   назвать   ни   одной   старинной   единицы
измерения.
3. Почему,   по   вашему  мнению,   в   современном   мире   люди
3 используют   международную   систему   единиц   (СИ)?
У 89% опрошенных – для удобства, а 11%  не знает для чего.
4. Хотели бы вы узнать о старинных единицах измерения и
историю их возникновения?         Да – 82%, нет – 18%.
5. Надо ли современному человеку знать старинные единицы
измерения и почему?                    Да – 72%, нет – 28%.
Обоснование ответов  «Да» сводятся к следующему:
  надо знать историю;
 встречаются в кулинарных книгах;
   старинные   единицы   измерения   встречаются   в   пословицах,
поговорках, сказках, легендах, в литературе зарубежных стран;
 некоторые старинные единицы измерения используют сейчас;
 расширить кругозор.
«Нет»  не удобно использовать; люди будут путаться; не надо, т.к.
есть современная система измерений.
Из   анкеты   видно,   что  53%  опрошенных   не   знают   историю
возникновения   единиц   измерения,  8%  вообще   не   знают   старинных   единиц
измерения. Но 82% опрошенных учеников хотят знать историю возникновения
единиц   измерения   и  72%  считают,   что   современному   человеку   надо   знать
старинные единицы измерения.
Таким образом, я пришел к выводу, что тема «Возникновение единиц
измерения» актуальна в настоящее время.
2. Человек  мера всех вещей
            В далекие исторические времена человеку приходилось постепенно
постигать не только искусство счета, но и измерений.
Измерения — одно из важнейших дел в современной жизни. Но не
4 всегда   было   так.   Когда   первобытный   человек  убивал   медведя   в   неравном
поединке, он, конечно, радовался,  если тот оказывался  достаточно большим.
Это обещало сытую жизнь ему и всему племени на долгое время. Но он не
тащил  тушу  медведя  на  весы:   в то  время  никаких  весов   не  было.  Не  было
особой   нужды   в   измерениях,   когда   этот   человек   делал   каменный   топор:
технических   условий   на   такие   топоры   не  существовало   и   все   определялось
размером подходящего камня, который удавалось найти. Все делалось на глаз,
так, как подсказывало чутье мастера.
Когда  наш предок   древний,  но уже мыслящий  попытался   найти
для   себя  пещеру,   он   вынужден   был   соразмерить   длину,   ширину   и   высоту
своего будущего убежища с собственным ростом. А ведь это и есть измерение.
Изготовляя простейшие орудия труда, строя жилища, добывая пищу, возникает
необходимость   измерять   расстояния,   а   затем   площади,  емкости,   массу,
время. Наш предок располагал только собственным ростом, длиной рук и ног.
Если   при   счете   человек   пользовался   пальцами   рук  и  ног,  то   при  измерении
расстояний использовались руки и ноги.
Позднее   люди   стали   жить   большими   группами.   Начался   обмен
товарами, перешедший потом в торговлю, возникли первые государства. Тогда
появилась нужда в измерениях. Царские писцы должны были знать, какова
площадь  поля  у каждого крестьянина. Этим определялось, сколько зерна он
должен   отдать   царю.   Надо   было   измерить   урожай   с   каждого  поля,   а   при
продаже   льняного   масла,   вина   и   других   жидкостей   —   объем   проданного
товара.   Когда   начали   строить   корабли,   нужно   было   заранее   наметить
правильные   размеры:  иначе   корабль   затонул   бы.   И   уж,   конечно,   не   могли
обойтись  без измерений древние строители пирамид, дворцов и храмов, до
сих пор поражающих нас своей соразмерностью и красотой.
5 Пирамиды Хеопса, Хефрена и Микерина. ЭльГиза. 27 в. до н э.
Признаны одним из семи чудес света, единственным, дошедшим до наших
дней. В древности пирамиды были облицованы отполированными
плитами белого известняка. Вершины их были покрыты медными
листами, сверкавшими на солнце.
3. Единицы измерения длины разных народов
Не было народа, который не избрал бы свои единицы измерения. Первые
единицы для измерения величин были не слишком точными. Например,
расстояния измерялись шагами. Конечно, у разных людей величина шага
различна, но брали некоторую среднюю величину. Для измерения больших
расстояний шаг был слишком мелкой единицей. Поэтому в Древнем Риме для
таких измерений служила миля — так называли путь в тысячу двойных
шагов (и правой, и левой ногой). А еще большие расстояния измеряли
переходами или днями передвижения. В рассказе Джека Лондона «Белое
безмолвие» индеец на вопрос о том, сколько еще осталось проехать,
отвечает:  «Едешь 10 снов, 20 снов, 40 снов» (то есть суток).
Однако шаги, мили, переходы — все это было хорошо для измерения
расстояний на земле. Ни рост человека, ни рулон ткани шагами не измеришь.
Здесь применяли иные единицы меры. Точно так же, как при счете, в ход
пошли те измерительные приборы, которые всегда были при себе. При измере
ниях длин стали использовать ширину пальца, длину сустава пальца,
6 расстояние от локтя до кончика среднего пальца, размах рук и т. д.
У наших предков были и весьма любопытные способы измерения. У славян
была такая мера длины, как "вержение камня"  бросок камнем, "перестрел"
расстояние, которое пролетала стрела, выпущенная из лука. Эстонские моряки
мерили расстояние трубками. Так назывался у них путь, пройденный
кораблем при нормальной скорости за время, пока курится набитая
табаком трубка. В Испании такой же мерой расстояния служила сигара,
а в Японии — лошадиный башмак. Так называли путь, проходимый
лошадью, пока износится привязываемая к ее ногам соломенная подошва,
заменявшая в этой стране подкову. У многих народов была мера расстояния
стрела — дальность полета стрелы. Но эта мера зависит от силы стрелка.
Ведь в греческой поэме «Одиссея» рассказано, что Одиссей легко стрелял из
лука, который никто другой не мог даже согнуть. Сейчас мы говорим «не
допустить на пушечный выстрел». Но и разные пушки стреляют на разные
расстояния.
 Расстояния измерялись и так: " Печенегия отстояла от хазар на пять
дней пути, от алан на шесть дней, от Руси на один день, от мадьяр на четыре
дня   и   от   болгар   дунайских   на   полдня   пути".   В   старинных   грамотах   о
пожаловании земли можно прочитать: "От погоста во все стороны на бычачий
рев", это значило  на расстояния с которых еще слышен рев быка. Подобные
меры были и у других народов — "коровий крик", "петушиный крик". Мерой
служило и время "пока закипит котел воды". Эстонские моряки говорили, что
до   берега   еще   "три   трубки"   (время  затраченное   на   выкуривание   трубок).
"Пушечный выстрел"  тоже мера расстояния. Когда в Японии еще не знали
подков для лошадей и обували  их соломенными подошвами, появилась мера
"соломенный башмак"  расстояние, на котором этот башмак изнашивался. В
Испании   известна  мера   расстояния      сигара:   путь,   который   может   пройти
человек, куря  сигару. В Сибири в стародавние времена употреблялась мера
7 расстояния     бука.   Это   расстояние,   на   котором   человек   перестает   видеть
раздельно рога быка.
Например,  строители   египетских   пирамид   эталоном   длины  считали
локоть (расстояние от локтя до конца среднего пальца), древние арабы  волос
из ослиной морды, англичане до сих пор пользуются королевским футом (в
переводе с английского фут означает нога), равным длине ступни короля.
Одной   из   самых   распространенных   единиц   длины   был
локоть, то есть расстояние от локтя до конца среднего пальца.

       Локтями купцы измеряли продаваемые ткани, наматывая  их на руку (и,
конечно,   стараясь   при   этом   обмануть   покупателя),   локтями   измеряли   и
высоту подъема Нила во время  половодья, высоту  дерева, срубленного  на
постройку   дома,  и   т.д.  Но   локти   у   разных   людей   имеют   разную   длину.
Поэтому в каждом городке правивший им царь издавал указ, каким локтем
должны пользоваться все его подданные. А когда маленькие царства сливались
в   одно   большое   государство,
соответствующие приказания.
  то
 уже   из   столицы   поступали
8 Наряду с локтем применяли и иные единицы для измерения длин.
Если свести руки на груди, то концы пальцев  сойдутся вместе. Это значит,
что локоть равен четверти рас стояния между концами пальцев расставленных
рук. Такое расстояние применялось для измерения длин во многих странах. На
Руси его называли сажень.
Для   измерения   меньших   расстояний   употреблялась  ладонь  —
ширина кисти руки. В английских повестях нередко можно встретить описание
того,   как   крестьянин   или   любитель  лошадей   определяет   высоту   лошади
числом ладоней.
Еще   меньшей   единицей   длины   является
 дюйм,
  который
первоначально  был длиной  сустава  большого пальца. На это  указывает само
название этой меры: «дюйм» — голландское название большого пальца.
9 Длина дюйма была уточнена в Англии, где в 1324 году королем Эдвардом  II
был   установлен   «законный   дюйм»,   равный  длине   трех   ячменных   зерен,
вытянутых из средней части колоса и приставленных одно к другому своими
концами. В  английском быту и языке до сих пор сохранилась мера «ячменное
зерно», равная одной трети дюйма. В русский быт мера  дюйм и самое слово
вошли при Петре I, когда были установлены отношения русских и английских
мер   «лучшего   ради  согласия   с   европейскими   народами   в   трактатах   и
контрактах», как говорит петровский указ.
Одновременно с дюймом была уточнена длина другой меры — фута,
употребляющейся с древних времен многими  народами. Фут — это средняя
длина ступни человека (английское слово «фут» — ступня).
     Длина фута была уточнена с введение такой единицы длины как шток. Это
"длина ступней 16 человек, выходящих из  храма от заутрени в воскресенье".
Деля длину штока на 16 равных частей, получали среднюю длину ступни, ибо из
церкви выходили люди разного роста.

      Длина фута стала равняться 30,48 см. В XVI веке математик Клавий, один
из   главных   участников   создания   нашего   (грегорианского)   календаря,
10 определяет  геометрический   фут   как   ширину   64   ячменных   зерен.   Такое
определение длины фута представляет большое уточнение этой меры, так
как ширина зерна гораздо боле постоянна и определена, чем его длина.
Английский  ярд  тоже связан  с размерами человеческого  тела. Эта
мера   длины   была   введена   королем   Эдгаром   и   равнялась   расстоянию   от
кончика носа его величества до кончика среднего пальца вытянутой в сторону
руки. Как только сменился король, ярд удлинился, так как новый монарх был
более крупного  телосложения.  Такие   изменения   длины   большую   путаницу,
поэтому  король Генрих 1 узаконил постоянный ярд и приказал изготовить из
вяза  эталон.  Этим ярдом в Англии пользуются до сих пор (длина его равна
0,9144 м).
Для   измерения   небольших   длин   употреблялась   длина   сустава
большого пальца (в переводе с голландского дюйм означает большой  палец).
Длина дюйма в Англии была уточнена и стала ровняться длине трех ячменных
зерен, вынутых из средней части колоса и поставленных друг к другу своими
концами. Из английских повестей и рассказов  известно, что крестьяне часто
определяли высоту лошадей ладонями.
В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию.
11 Установлено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии
 192,27 м. Эта мера была введена в Вавилоне, а затем перешла к грекам. За
стадий принимали расстояние, которое человек проходит спокойным шагом за
промежуток времени от появления первого луча солнца, при его восходе, до
момента, когда солнечный диск целиком окажется  над   горизонтом.   Это
время   приблизительно   равно   двум минутам.
Почти   у   всех   народов   расстояние   измерялось   шагами,   но   для
измерения полей и других больших расстояний шаг был слишком малой мерой,
поэтому была введена мера трость или двойной шаг, а затем и двойная трость,
или перша. В морском деле трость называлась штоком. В Англии была и такая
мера,   как   хорошая  палка   пахаря,   длина   которой   12   16   футов.   В   Риме
вводится мера равная тысяче двойных шагов, получившая название миля (от
слова милле, миллиа  тысяча).
         В Англии и некоторых англоязычных странах длину измеряют в милях,
футах,   ярдах,   дюймах.   Моряки   используют,   так   называемую,   морскую   милю
(1,852 км). В США используется сухопутная (уставная) миля равная 1,609 км.
4. Измерение площадей

Исчисление расстояния по промежутку времени, необходимому для
его прохождения, было использовано и для измерения  площадей   земельных
участков.
В   рассказе   Л.   Н.   Толстого   «Много   ли   человеку   земли  нужно?»
башкиры продают кулаку Пахому землю по цене «тысяча рублей за день». Под
этим подразумевался участок земли, который можно обойти за день. Толстой
рассказывает,  как   жадный   Пахом   побежал   так   быстро,   что   к   концу   дня
упал мертвым.
Способ   измерения   площадей   по   длине   обхода   предполагает,  что
фигуры   одинаковой   площади   имеют   и   равные   периметры  и   что   равные
12 периметры охватывают равные площади.
Это предположение неверно, однако это неверное правило применяли
не только башкиры, но и другие народы. Римские писатели упрекают своих
современников   в   том,   что   они   придерживаются   этого   ложного   взгляда.   На
основании сведений школьного курса математики можно доказать, что из всех
прямоугольников,   имеющих   равные   периметры,   квадрат   имеет   наибольшую
площадь. Если бы Пахом в рассказе Толстого вздумал вырезать себе участок
земли   в   виде   прямоугольного   поля,  он   захватил   бы   наибольшее   количество
земли, обходя квадратный участок. Из всех фигур, имеющих равные периметры,
наибольшую   площадь   имеет   круг.   Он   же   из   всех   фигур,   имеющих   равные
площади, имеет наименьший периметр.
В   Риме   мерой   полей   служила   еще   единица  югер.  Слово   это
происходит от латинского слова «югум» — ярмо, то есть деревянная рама,
которую   надевали   на   шеи   двум   волам.  Югер   означал   участок   земли,
вспахиваемый за день плугом, в который впряжена пара волов. Аналогичная
мера земли существовала и у славян.
5. Меры веса
С развитием обмена продуктов в обществе возникла необходимость в
измерениях количества разных веществ.
В   одних   случаях   количество   вещества   можно   было   определить   по
объему.   Так,   например,   сыпучие   тела   и   жидкости  можно   было   мерить,
наполняя ими сосуд определенной вместимости.
Однако   к   другим   веществам   такой   способ   измерения   неприменим.
Массу   камня,   строительных   материалов,   волокнистых   веществ   и   многих
других продуктов нельзя измерять таким образом. В связи с этим изобрели
способ измерения  количества веществ с помощью взвешивания на рычажных
весах.
13 Какой   народ   и   когда   изобрел   весы,   мы   не   знаем.   Вероятно,  это
изобретение было сделано многими народами независимо друг от друга.
До   нас   дошло   много   изображений   рычажных  весов   в   древних
египетских   надписях,   относящихся   ко   второму  тысячелетию   до   новой   эры.
Египтяне верили, что после смерти душа человека попадает в загробный мир,
где боги взвешивают его добрые и злые дела и в зависимости от результатов
определяют  ее дальнейшую  судьбу. Много сцен применения  весов   есть   и   в
греческих   картинах   первого   тысячелетия   до  новой   эры.   В   вавилонских
памятниках изображения весов встречаются редко.
Древнеегипетские рычажные весы (гирям придавалась форма животных)
Вавилонянам уже в третьем тысячелетии до новой эры было известно
применение рычага, как показывают дошедшие до нас изображения перевозок и
подъема   больших   тяжестей.   Знание   применения  рычага   лежит   в   основе
изобретения весов.
Для взвешивания тел на рычажных весах нужно иметь меры в виде
образцовых гирь, или, как их называют, эталонов. Зерна растений, которые были
использованы для получения некоторых мер длины, сослужили человеку службу
также   и   при   выборе   единиц   веса   (массы).   Человек   заметил,   что   вес   зёрна
обладает постоянством, тем более средний вес его, определяемый на основании
взвешивания   большего   числа   зерен.   Единица   аптекарского   веса   называлась
граном,   что   значит   зерно.   Единицей   массы   драгоценных   камней   и   жемчуга
14 является карат — вес семени одного из видов бобов равный 0,2 г.
Образцовые гири, как и образцовые меры длины (то есть каменные или
металлические   линейки   данной   длины),   у   древних  народов   хранились   или   в
храмах   (Египет),  или   в   правительственных   учреждениях   (Рим).   Копии   с  них
выставлялись в местах публичных собраний.
Исследуя   дошедшие   до   нас   образцы   мер   в   Египте,   Вавилоне   и
других древних странах, ученые обнаружили, что эти меры были выбраны не
случайно,   что   в   них   есть   какойто   порядок,   какаято   система.   Были
установлены   связи   между   единицами   измерения   площадей,   веса   и   даже
времени.   Оказалось,   что   и   единицы   измерения,   применявшиеся   в   разных
странах, связаны друг с другом.
Разумеется, этот порядок возник не сразу. Сначала даже у одного и
того же народа для измерения длины применялись и локти, и шаги, и длина
стопы, и разные другие единицы. Но такой разнобой мешал торговле. Когда
возникли крупные государства, потребовалось навести порядок в мерах.
При взвешивании драгоценных камней в настоящее время используют
единицу измерения – карат.
6. Единицы измерений Древней Руси
На Руси существовали  свои измерения. Древнейшими мерами  длины
являются   локоть   и   сажень.   Локтем   являлась   длина   от   локтя   до  переднего
сустава среднего пальца и равнялась половине английского  ярда. Название
сажень  происходит от славянского слова сяг  шаг.  Сначала оно означало
расстояние,   на   которое   можно   шагнуть.   Затем  стали   различать   сажени
маховую, косую, казенную, мерную, большую, греческую, церковную, царскую,
морскую, трубную. Трубной мерили только длину труб на соляных промыслах.
Маховая   или   мерная   сажень   расстояние   между   вытянутыми   пальцами
раскинутых   рук   (176   см).  Сажень   простая   (152   см)      расстояние   между
размахом   вытянутых   рук   человека   от   большого   пальца   одной   руки   до
15 большого   пальца   другой.  Сажень   косая   (248   см)      расстояние   между
подошвой левой ноги и концом среднего пальца вытянутой вверх правой руки.
Небольшие   расстояния   на   Руси   измерялись   четвертями,   пядями   и
аршинами.
Четверть    расстояние  между  раздвинутыми  большим  и  указательным
пальцами, пядь  расстояние от конца большого пальца до конца мизинца при
наибольшем возможном их раздвижении. Четыре  четверти составляли аршин,
который, в свою очередь, трижды вмещался в
косую сажень. Мера длины, равная 0,1 дюйма, называлась линией (очевидно,
потому, что ее можно было отложить при помощи линейки). К наиболее мелким
старинным   русским   мерам   длины   относится   точка,
 равная   0,1   линии.
Возможно, отсюда появилось слово точность.
Для измерения больших расстояний в древности была введена  мера,
называемая   поприще,   а   затем   взамен   ее   появляется   верста.   Название  это
происходит от слова  вертеть, которое в начале означало  поворот  плуга, а
потом ряд, расстояние от одного до другого поворота плуга при пахоте. Длина
версты в разное время была различной  от 500 до 750 саженей. Да и верстто
16 было не одна, а две: путевая  ею измеряли расстояние пути и межевая  ею
измеряли   земельные   участки.  Человеку   требовалось   измерять   не   только
расстояния и длину.  Существовали также меры жидкости, сыпучих веществ,
единицы массы, денежные единицы.
Из мер жидких тел Древней Руси были известны: бочка, ведро, корчага,
насадка,   кружка,   чарка...   Основной   мерой   жидкости   было   ведро.
Корчагами   (12   кг)   мерили   мед   и   воск.   Насадка      2,5   ведра.   Бочка
равнялась   4   насадкам   или   10   ведрам.   Бочка   могла   равняться   и   40   ведрам.
Более мелкие меры: штоф  десятая часть ведра, чарка  сотая часть ведра,
шкалик равнялся двум чаркам.
Мерами   сыпучих   тел   были   бочка   и   кадь   (оков).   Кадь   была   хлебной
мерой, вмещала 14 пудов ржи (около 230 кг). Делилась она на две половины
или   восемь   осьмин   (четвериков).   Позже   появился   гарнец,   равный   1/8
четверика. Название гарнец идет от глагола загребать, и означает деревянную
или   железную   посудину   для   зерна.   Существовало  много   и   местных   мер:
коробья, пуз, рогожа, лукно и другие.
Древнейшей единицей массы (веса) была гривна, или гривенка,  позже
получившая   название   фунт.   Русский   фунт   (400г)   был   меньше  английского
(454г). Фунт, как и пуд, происходит от латинского корня и
обозначает   вес,   тяжесть.     Фунт   подразделялся    на   96   золотников,   а
золотник на 96 долей.
Помимо     торгового     фунта,    употреблялся     аптекарский     фунт,    который
делился на 12 унций.
Более   крупными   единицами   веса   был   пуд,   равный   40   фунтам,   и
берковец, равный 10 пудам. Берковец происходит от слова беркун большая
плетеная   корзина,  короб   для   подноски   корма  скоту,  для  переноски сена,
соломы.   Сходное   происхождение   имеет   слово   тонна,   оно  происходит   от
английского тун  бочка.
В   старину   у   многих   народов   мера   веса   часто   совпадала   с   мерой
стоимости товара, так как деньги выражались в весе серебра и золота. Так, в
Вавилоне денежная единица щекель, а в Риме асе были и единицами веса.
17 Таково же происхождение и английской денежной единицы фунт стерлингов.
Древнейшей единицей веса и денежного счета на Руси, видимо,  была
гривна. Ее вес был 409,5 г.
Предполагают,   что   гривна   от   слова   "грива":   по   количеству   серебра
гривна равнялась стоимости коня. Различались гривны кунные, серебряные и
золотые. Кунные готовились  из низкопробного  серебра  и стоили  в четверо
дешевле   настоящих  серебряных.   Золотая   гривна   была   в   12,5   раз   дороже
серебряной. Позднее гривну стали рубить пополам на гривенки и новый слиток
в   половину  денежной   гривны   назвали   рублем.   Рубль   (очевидно   от   слова
"рубить") стал основной денежной единицей на Руси.
В   летописях   встречается   слово   "деньга",   видимо   от   названия
индийской   серебряной   монеты  "танка".  Шесть   денег   составляли   алтын  (от
татарского алты — шесть). Алтын приравнивался к трем копейкам.  Название
"копейка" происходит от маленьких монет, выпущенных при Иване Грозном,
с   изображением   всадника   с   копьем.   При   Петре!  появились   гривенники
(10копеечные монеты) и полтинники (50копеечные монеты.
7. Некоторые старинные задачи
1) Собака усмотрела в 150 саженях зайца, который пробегает в 2
минуты 500 сажень, а собака в 5 минут 1300 сажень; спрашивается, в
какое время собака догонит зайца (Старинный задачник по арифметики
Войтеховского).
Ответ: за 15 минут
2) Одному курьеру приказано прибыть к назначенному месту в 12
дней, которому он прежде, ехав всякие сутки по 228 вёрст, прибыл в 15
дней. Спрашивается, поскольку верст должен он проезжать в сутки, дабы
18 поспеть к тому месту в назначенное время (Старинный задачник по
арифметики Войтеховского).
Ответ: по 285 вёрст.
3) Юноша некий пошел с Москвы к Вологде и идёт на всякий день
по 40 верст, а другой пошел после его на следующий день, а на всякий
день идет по 45 вёрст. Во сколько дней тот юноша постиг прежнего
юношу прежнего юношу, сочти. (Математические рукописи 17 века).
Ответ: в 8 дней.
8. Заключение
Была   проделана   большая,   интересная   работа.   В   ходе   работы
познакомился   с   историей   возникновения   измерений,   с   различными
старинными единицами измерений.
Из   работы   видно,   что   соотношения   между   единицами  мер   были
самые   разнообразные.   У   всех   народов   складывалась   сложная   и  запутанная
система   мер.   Каждое,   даже   самое   маленькое   государство,  каждый   хоть
немного самостоятельный народ, каждый город стремились  измерять своими
мерами. Это вносило большую неразбериху при учете ценностей и особенно в
торговле.
С   развитием   торговых   отношений   между   иностранными
  В   разные   века
государствами   потребовалось   создание   эталонов.
предпринимались   попытки   ввести   эталоны.   За   это   время   система   мер
претерпела множество изменений.
В  1960  собралась   Генеральная   конференция   по   мерам   и  весам,  на
которую   прибыли   представители   32   стран.   Была   принята   Международная
система единиц. С 1963 года ею пользуются во всех областях науки, техники
и народного хозяйства.
В   ходе   работы   выяснил,   что   некоторые   единицы   измерений
используются и в настоящее время. Это в некоторых странах длину измеряют в
19 милях, футах, ярдах, дюймах. Моряки используют, так называемую, морскую
милю.   При   взвешивании   драгоценных   камней   в   настоящее   время   используют
единицу измерения – карат. В кулинарии используют такие единицы измерения
как фунт, золотник, унция. И конечно мы пользуемся маленькими монетами,
выпущенными еще при Иване Грозном, это копейками.
9. Литература
1. Больная Советская Энциклопедия. Электронная версия.
2. Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия. Электронная версия.
3. Депман И.Я. История арифметики.
4. Клименченко Д. Величины и их измерения.
5. Минковский В.Л. За страницами учебника математики.
6. Нагибин Ф.Ф. Математическая шкатулка.
7. Шабалин С.А. Измерения для всех.
10. Приложения
1. Система мер жидкости
Бочка =40 ведрам ~ 4,9196 гектолитра,
ведро =10 штофам ~ 12,299 литра,
1 = штоф = 2  бутылкам =10  соткам   (чаркам) ~ 1,2299 литра
сотка (чарка)  = 2 шкаликам ~ 0,123 литра.
До XVI в. мерами сыпучих тел были бочка и кадь, или оков — та же кадь,
но окованная железным обручем у краёв, чтобы нельзя было её урезать.
По летописи XVII в. кадь была хлебной мерой, вмещавшей 14 московских
пудов ржи (около 230 кг). Она делилась на две половинки или 8 осьмин
(четвериков). В XVIII в. появляется мера гарнец, повидимому, из
Польши;
гарнец, равный у четверика,   был  в  употреблении  до  XX в.
Существовали разные местные меры — коробья, пуз, рогожа, лукно и др.,
величины, которых установить нельзя.
К XVIII в. система мер сыпучих тел приняла вид:
четверть  8 четверикам ~ 2,0991 гектолитра,
20 четверик = 8 гарнцам  26,239 литра, гарнец ~ 3,279 литра.
Указом 1835 г. гарнец установлен равным 200,15 кубического дюйма или
объёму 8 фунтов перегнанной воды при наибольшей её плотности.
2. Прежняя русская   система мер, дополненная   новыми мерами,
получает окончательный вид:
верста = 500 саженям ~ 1,0668 километра,
сажень = 3 аршинам  7 футам ~ 2,1336 метра, аршин = 4    четвертям
= 16 вершкам = 28 дюймам  71,12 сантиметра, четверть = 4 вершкам
17,77 сантиметра, фут == 12 дюймам ~ 30,48 сантиметра,
дюйм = 10 линиям ~ 2,54 сантиметра, линия = 10 точкам = 2,54мм.
21

file_name: Возникновение измерений в древности1 работа Питюк Виталия.doc

title: Исследовательская работа "Возникновение измерений в древности"


extracted_text:
Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №98»
«…Автомобили, автомобили, всё
Информационный проект
вы вокруг заполонили»
Автор работы: Шимко Михаил
                         ученик 11Б класса
Руководитель: Золова Надежда
                        Александровна,
                        учитель физики г.Барнаул –2019 год. Цели проекта:
 Изучить историю создания и развития двигателя внутреннего сгорания;
 Изучить особенности работы двигателя внутреннего сгорания;
 Изучить влияние ДВС на окружающую среду;
 Изучить современные способы защиты окружающей среды от загрязнения автомобилями;
 Изучить индивидуальные особенности работы автомобиля, находящегося в пользовании моей семьи.
Задача проекта
Используя различные источники информации и эксплуатацию личного автомобиля, разобраться в экологических проблемах, связанных
с машиной.
Актуальность проекта
Проблема загрязнения окружающей среды на данный момент является одной из главных в современном мире. Выхлопные газы,
парниковый эффект, потепление климата, загрязнение почвы и водоёмов, утилизация автомобилей – лишь небольшой перечень проблем,
связанных с эксплуатацией автомобилей.
Область исследования: технология, физика, экология.
Предмет исследования: автомобиль.
Методы исследования:
 Изучение литературы по теме;
 Наблюдения и измерения;
 Систематизация материала;
 Построение графиков и диаграмм;
 Фотосъёмка;
 Статистика. Методические рекомендации:
 Данный проект может быть использован в качестве учебного пособия на уроках физики при изучении соответствующих тем, на
занятиях кружков и секций, связанных с работой ДВС.
 Проект  может быть предложен в качестве самостоятельного источника информации для подготовки сообщений учащимися.
 Электронная презентация проекта может быть использована в качестве наглядного пособия при изучении проблем экологии, связанных
с автомобилями в смежных дисциплинах, таких, как химия, география, экология. Введение                                                                                с. 3
Оглавление
История создания парового двигателя

               с. 4
Исследование

       с. 6
 Наш автомобиль

                 c. 6
 Наибольший ущерб нашему району

     с. 8
 Состояние моек в Барнауле

   с. 10
 Сезонность и загруженность автомойки по времени суток

   с. 12
 Профессиональная очистка воды для автомоек и сервисных центров

   с. 14
 Выхлопные газы

   с. 15
Заключение

   с. 21
Источники информации

   с. 22 Введение
Огромное значение в мире придаётся проблеме загрязнения окружающей среды. За последнее столетие промышленность
большими шагами превратилась в основной вид деятельности человечества.  Технический прогресс всё растёт  и стремительно
набирает обороты, а тем временем жить в городах становится всё труднее и невыносимее.
Главной причиной загрязнения являются автомашины. Даже если у когото нет собственного автомобиля, на общественном
транспорте передвигаются очень много людей. С другой стороны, в некоторых семьях по несколько автомобилей, бывают случаи,
когда у одного человека есть одновременно две или три машины. Однако рассматривая все возможные загрязнители окружающей
среды, мы можем коснуться не только непосредственного загрязнения при движении автомобиля, а так же принять в расчёт все
затраты на обслуживание авто, на его изготовление, изготовление материалов. Не говоря уже о постройке всех заводов, фабрик и
сборочных цехов, предварительной подготовке местности (со всем количеством наносимого вреда, вроде вырубки лесов и т. д.).
Поэтому исследование может получиться слишком длинным и поверхностным. Исходя из этого, я посвящу своё исследование
только готовому автомобилю, его обслуживанию, а так же проблеме автомобилей в целом.
История создания парового двигателя
Принцип работы парового двигателя был изобретён в 18 столетии. О движущей силе пара люди знали за век до того, как
Джеймс  Уатт изобрёл надёжный и дешёвый  источник энергии – универсальный  поршневой двигатель. Со временем менялось
топливо, но принцип силы пара был неизменен. Одним из первых попытался воспользоваться этой силой французский физик Дени
Папен.   Он   пришёл   к   идее   пароатмосферного   двигателя,   представлявшего   собой   цилиндр   с   поршнем,   поднимающимся   под
давлением пара и опускающимся при его конденсации. Однако создать работоспособное устройство у Папена не удалось. В 1696
году английский инженер Томас Севери изобрёл паровой насос для подъёма воды (в 1707 г. насос Севери был установлен в Петербурге в Летнем саду). В 1705 году его соотечественник Томас Ньюкомен создал паровую машину для откачки воды из шахт.
Ньюкомен в 1712 году усовершенствовал свою паровую машину, используя идеи Севери и Папена.
Но уже в 1765 году Джеймс Уатт сконструировал паровой двигатель, способный приводить в движение составы, корабли и
станки. К 1784 году создание универсального поршневого двигателя было фактически завершено, и он стал основным средством
получения энергии в промышленном производстве. В 1770 году французский изобретатель Никола Жозеф Кюньо сконструировал
паровую повозку, «самодвижущийся экипаж»  предшественницу автомобиля.
Джеймс Уатт долго не мог улучшить свой универсальный паровой двигатель: не было станка, чтобы с точностью изготовить
главные детали – цилиндр и поршень. Однако в этом ему помог другой изобретатель, Генри Модсли. Его механический суппорт:
устройство для очень жёсткого и подвижного крепления резца, которым обрабатывают металлические заготовки на станке – помог
Уатту в решении этой проблемы. Так же Генри Модсли сделал первую станочную линию для производства корабельных блоков,
тем самым основав поточное производство. Это означало возникновение в  XIX  веке машиностроения – новой отрасли, быстро
ставшей ведущей отраслью.
На   звание   изобретателя   автомобиля   могли   в  XIX  веке   претендовать   411   человек.   Ныне   можно   утверждать,   что   честь
изобретения и создания принадлежит двум немецким инженерам – Готлибу Даймлеру и Карлу Бенцу. Самое интересное, что они
никогда не встречались, хоть и жили в 100 км друг от друга. Каждый из них в 1885 году независимо друг от друга сконструировал
паровую машину и получил на неё патент.
Создали  двигатель  внутреннего сгорания в  середине  XIX  века,  когда на транспорте  безраздельно  господствовала  паровая
машина. В 1862 году французский инженер Альфонс Бо де Роша предложил идею четырёхтактного двигателя: обязательным
моментом работы ДВС было предварительное сжатие рабочей смеси газа с воздухом. Осуществить его проект получилось только служащему из Кёльна – Николаусу Августу Отто в 1876 году. Он работал над созданием такого двигателя 15 лет, и ему удалось
повысить КПД паровых машин, который в то время был ничтожно мал.
В течение нескольких лет Бенцу и Даймлеру пришлось заниматься усовершенствованием двигателя и повышением КПД. В
результате   Карл   Бенц   даже   построил   небольшой   завод   по   производству   газовых   двигателей.   В   поисках   более   дешёвого   и
эффективного,   чем   светильный   газ,   топлива   Готлиб   Даймлер   совершил   поездку   в   Россию,   где   ознакомился   с   процессами
переработки нефти. Один из её продуктов – лёгкий бензин, как раз подошёл условиям инженера: быстро и практически полностью
сгорал, был удобен для транспортировки в отличие от газа или угля. Переход от газа к бензину в несколько раз увеличил число
оборотов двигателя (до 900 об/мин) Исследование
Принцип работы поршневого двигателя в автомобиле заключается в следующем: сначала цилиндр заполняется горючей смесью
(при опускании поршня), затем поршень сдавливает смесь воспламеняется от свечи, а затем поршень опускается силой огня и
цилиндр освобождается от продуктов сгорания. Такие двигатели называются  четырёхтактными двигателями внутреннего
сгорания. Есть двухтактные ДВС, но они изза неполного сгорания топлива используются только на мотоциклах и моторных
лодках – слишком много вредных примесей содержат выхлопные газы.
Разберёмся, в чём же заключается загрязнение окружающей среды. Во время четвёртого хода (такта) поршня из цилиндра
высвобождаются   продукты   горения   –   выхлопные   газы,   заставившие   поршень   подняться   и   выпустить   их.   В   основе   своей   эти
выхлопы – не что иное, как пар. А пар вреда природе приносить не может. Но чистый пар может образоваться лишь при полном
сгорании чистого бензина. Когда мы заправляем бак автомобиля, мы замечаем несколько разновидностей бензина – 76 (сейчас уже
редко встречаемый), 92, 95 и 98. Эти цифры, так называемое «октановое число», есть процентный показатель бензина в смеси. Это
значит, что от 2 до 10% выхлопные газы состоят из вредных примесей, которые, как раз, и загрязняют воздух. Есть ещё дизельное
топливо, используемое грузовиками, автобусами и машинами с большим пробегом. Топливо состоит из солярового масла и газойля,
которые сильнее бензина загрязняют воздух.
На   выхлопные   газы   автомобилей   приходится   в   городах   до   80%  всех   вредных   для   природы   выбросов.   Чтобы   снизить   их
количество, последнее время в автомобилях используют двигатели, в которых топливо сгорает гораздо полнее и эффективнее.
Наш автомобиль В нашей семье есть машина Тojota Harriei. Это внедорожник, используемый для поездок на дачу, в соседние города (по работе)
или в магазины, которые находятся сравнительно далеко от нашего дома. Внедорожник сам по себе расходует больше топлива, т.к.
более мощный мотор, чем у легковых машин, требует больше бензина. Мотор нашего Hyundai использует 92 марку бензина.
В среднем наша машина потребляет 9л на 100км, поэтому за одну поездку тратится до 11 литров (на дорогу и обратный путь). В
неделю расходуется по 4060 литров, следовательно, за месяц около 200 л., а в год от 2400 до 3000 литров бензина. Эти цифры я
привел, не подсчитывая дальние незапланированные поездки, или же, наоборот, не использование автомобиля неопределённый
период времени по какимлибо причинам. Сравнивая расход топлива нашей машины и нескольких машин других марок, мы можем
увидеть, что наш внедорожник является не самым большим загрязнителем среди машин (таблица 1)
Наша машина нуждается в мойке одиндва раза в месяц. Если автомобиль загрязняется не постепенно, а за одну поездку (при
передвижении по сельским дорогам или бездорожью), то, как правило, мы сами в состоянии отмыть её, используя вёдра и чистящее
средство.   Когда   я   мыл   машину,   то   у   меня   на   это   уходило   до   50   литров   воды.   При   несильном   загрязнении   можно   заметно
сэкономить на воде.
Состояние моек в Барнауле
По данным ГИБДД и Департамента транспорта и связи сегодня в Барнауле эксплуатируется  порядка 0,8  млн. единиц
городского   пассажирского,   грузового   и   легкового   государственного   и   частного   автотранспорта,   без   учета   ежедневно
приезжающего   в   Барнаул   иногороднего.   На   сегодня   в   Барнауле   по   официальным   данным   функционирует   более   300
автозаправочных станций, 200 автомоек, хорошо оборудованных и оснащённых системой отлива израсходованной воды. Но, не
стоит забывать, что большинство не имеют желаемое количество моек.  Из большинства моек лишь единицы оборудованы системой
отлива воды, остальные же расположены на берегу рек и сливают израсходованную воду, масло и прочие промышленные отходы в
реки. Из этого можно сделать вывод, что загрязнение рек по большей части лежит на совести автосервисов, а не автомобилистов. Однако стихийная мойка у рек является не менее важной проблемой загрязнения водоёмов. Стихийная мойка – процесс мытья
автомобиля вручную в непосредственной близости от водоёмов, иногда машины даже въезжают в водоём наполовину. При этом до
10 кг грязи и 5л отработанного масла может унести течением. Это тяжёлый удар для реки или озера, ведь порой даже сильное
течение не способно унести всю грязь в болота. Стихийные мойки являются результатом нехватки автосервисов на пригородных
дорогах нашего края.
В 1993 году, когда многочисленные стихийные мойки на берегах рек Обь и Барнаулка стали представлять реальную угрозу
экологии города, при координации Департамента транспорта и связи Правительства Барнаула начала осуществляться программа
по организации цивилизованной мойки автотранспортных средств. На сегодняшний день Департамент транспорта и связи отвечает
только за отдельно стоящие мойки и моечные комплексы (это 1015% от вводимых в действие). Контроль над мойками колес
грузового   транспорта,   выезжающего   со   строительных   площадок,   закреплен   за   Департаментом   градостроительной   политики   и
Алтгосстройнадзором. Функционирование автомоек на АЗС, в многоэтажных гаражах, жилых домах с паркингами и офисных
зданий   с   паркингами,   также   как   и   моек   на   автопредприятиях,   включая   муниципальный   транспорт,   практически   никто   не
контролирует. В связи с отменой лицензирования этого вида деятельности, после сдачи автомойки в эксплуатацию контроль за ее
работой   осуществляется   практически   только   самим   владельцем.   К   сожалению,   ответственных   и   добросовестных   владельцев
немного, и поэтому  на большинстве  автомоек  используют  чистую  водопроводную  воду, а образующиеся  стоки сбрасывают  в
городскую,  ливневую  канализацию,  на проезжую  часть  и т.п.  Участились  случаи  "возникновения" моек  вообще  без очистных
установок и системы оборотного водоснабжения.
В 1993 году для координации всех вопросов, связанных с мойкой транспорта в г.Барнауле была образована ассоциация "Чистый
транспорт". Работал экспертный совет при Департаменте транспорта и связи по рассмотрению вопросов размещения моечных постов   в   Барнауле.   Однако   на   сегодня   эти   органы   также   практически   утратили   свое   значение   и   влияние   на   ситуацию   по
автомойкам в Барнауле.
В   настоящее   время   выпускаются   качественные   отечественные   очистные   установки   и   все   элементы   систем   оборотного
водоснабжения (СОВ), которые не уступают по своим характеристикам лучшим западным образцам и на порядки дешевле и проще
в эксплуатации. Правильная и очень несложная эксплуатация СОВ позволяет экономить от 80 до 95% чистой водопроводной воды
и полностью исключить сброс ВСЕХ вредных веществ, в том числе нефтепродуктов в канализацию, водоемы, на территорию.
Точное количество моек в Барнауле на сегодня неизвестно, ориентировочно их более 200. Очевидные подсчеты показывают, что
при правильной эксплуатации СОВ, в день город может экономить более 6 млн. литров чистой воды: 2000 моек х 3 поста х 10
машин в день х 120 л/машину = 7 млн. 200 тыс. литров, при этом 7 млн. 200 тыс. литров х 85% = 6 млн. 120 тыс. литров в день.
Кроме этого, порядка 200 м3 (более 50 тыс. м3 в год) загрязненных стоков будет вывезено на специальные полигоны.
В нашем Индустриальном районе  на данный момент расположено 4 автомобильные мойки. При опросе сотрудников автомоек и
автосервисов мне удалось выяснить, что в среднем на одну машину тратится по 150 л. воды.
Сезонность и загруженность автомойки по времени суток
Посещаемость автомоек никогда не бывает одинаковой, но и тут можно уловить некоторую зависимость от погоды и сезона.
Большинство людей не видит смысла мыть машину в дождь, все равно через полчаса грязная будет. Дождливые периоды чаще всего
бывают осенью и весной, также сюда можно отнести период оттепели, когда на улице слякоть. В такое время машину тоже мало
кто моет. Спрос падает и в разгар лета: машина долго остается чистой, поэтому средняя частота посещений мойки падает.
Наибольший спрос возникает осенью, в момент похолодания, и в конце весны — после установления сухой погоды, т. е. в
период межсезонья. А самая прибыльная погода — после дождя, когда высохли лужи. В тот момент, когда падает спрос на мойку
кузова, внимание переключается на «внутренние» услуги: химчистку салона, протирку пластика, мойку ковриков и т. п. Если брать круглосуточную мойку, в будний день спрос на базовые услуги примерно таков: между двумя и четырьмя часами
ночи полный штиль, ближе к шести утра машины начинают приезжать, и от восьми и десяти утра идет утренний пик загрузки,
который немного падает к часу дня.
начинает расти и достигает максимума в вечерние часы, между шестью и десятью часами вечера, когда все возвращаются с работы.
Пиковая вечерняя загрузка может превосходить утреннюю в два раза. Отвечая на вопрос: "Кто сегодня в городе целенаправленно
контролирует техническое и экологическое состояние мест мойки автотранспорта?", с сожалением приходится констатировать,
С   двух   часов   дня   загрузка   снова
что в полной мере  никто.
Сегодня в Барнауле сложилась ситуация, при которой никто не может ответить:
1. Сколько в городе действует автомоек, необоснованно потребляющих на технические цели миллионы литров водопроводной воды?
2. Кто и как осуществляет технический и экологический контроль за их деятельностью?
Для того чтобы разобраться  как лучше мыть автомобиль, узнаем, что предпочитают водители:
 На автомойке. Почему? Времени нет самой, и удобно.
 Конечно же, на автомойке. Почему? Дешево и удобно.
 Автомойка, конечно, лучше. Это всетаки качественно, быстро. Я могу кофе попить. А так я езжу загород, часто в деревню,
там автомоек нет  сам мою.
 Чаще всего сам мою, потому что мне както нравится даже.
Спрос на услуги автомоек обычно повышается зимой, но как только становится теплее  люди сами предпочитают мыть
автомобили. Хотя и здесь не обойдешься простой водой и тряпкой  нужны специальные средства.
 Очистка воды для автомоек и сервисных центров
Без   систем   очистки   воды   не   может   обойтись   даже   самая   небольшая   автомойка.   Спрос   у   предпринимателей   и
специализированных сервисных предприятий на подобного рода оборудование объясняется тем, что оно позволяет экономить до
90% объема расходуемой воды. После прохождения воды через несколько фильтров, ее можно без опаски сливать в городскую
канализацию, что является одним из главных требований, предъявляемых властями к специализированным автомойкам.
Это ощутимая экономия воды, расходуемой автотранспортными предприятиями на мойку автомобилей, относится к общему
расходу на весь парк транспортных средств, но, рассматривая пути экономии воды при мойке автомобилей, необходимо учитывать
и то, что не менее важным в этом направлении является достижение значительного снижения удельного расхода воды на мойку
одного автомобиля в сутки. Следует признать, удельный расход воды у нас в стране остается пока значительным. Такое положение
приводит к увеличению капитальных вложений на строительство систем оборотного водоснабжения и очистных сооружений, так как   требуются   большие   емкости   для   отстоя   воды   после   мойки   автомобилей   и   соответственно   более   мощное   оборудование.
Пропорционально этому возрастают затраты на их эксплуатацию.
В   системе   мер   по   снижению   удельного   расхода   воды   на   мойку   автомобилей   важное   место   принадлежит   применению
синтетических моющих средств. Для достижения удовлетворительного качества мойки автомобилей водяной струей расходуется
большое   количество   воды.   Так,   в   среднем   при   давлении   воды   1,5   МПа   расход   на   один   легковой   или   грузовой   автомобиль
составляет от 200 до 250 л, а на автобус — 300400 л. При низком давлении расход воды может увеличиться в 23 раза. Поиск
эффективных средств, которые могли бы уменьшить расход воды и улучшить качество мойки автомобилей, привел к тому, что
стали применяться синтетические моющие средства с высоким содержанием поверхностноактивных веществ (ПАВ). Применение
моющих средств позволяет уменьшить расход воды какраз в 2—3 раза и значительно улучшить качество мойки автомобилей.
По   данным   научноисследовательского   и   проектноизыскательского   института   Алтводканалниипроект   только   на   мойку
автомобилей   в   Барнауле   ежесуточно   расходуется   55   тыс.   м³   питьевой   воды,   прошедшей   дорогостоящую   обработку   на
водопроводных станциях или подаваемой из артезианских скважин. За год расход воды по всем барнаульским АТП достигает 7
млн. м³. В связи с этим промышленные, в том числе и автотранспортные предприятия переводятся на систему повторного и
оборотного водоснабжения.
Система  оборотного водоснабжения, как правило, включает в себя сборникрезервуар сточной воды, откуда она насосами
подается в фильтры очистки от взвешенных частиц и нефтепродуктов. После фильтрации очищенная вода поступает в сборник
резервуар чистой воды, из которого она забирается насосами для расхода на промышленные цели и для мойки автомобилей. В
данной   схеме   оборотного   водоснабжения   повторное   использование   воды   для   мойки   может   производиться,   минуя   сборник   к
резервуару чистой воды, и прямо подаваться насосом к моечной машине. Необходимым условием эффективного применения CMC
является приготовление моющего раствора в подогретой до 40°С воде. В связи с этим моечный пост (моечное отделение) должен быть

обеспечен

горячей

водой

в

требуемом

количестве.

Выхлопные газы
В Евросоюзе разрешенный уровень вредных веществ в выхлопе зависит от возраста автомобиля. Если год выпуска автомобиля
раньше чем 1978, то нет каких – либо фиксированных ограничений, существует лишь одно требование, чтобы не было видимого
дыма, выходящего из выхлопной трубы. Если машина 1979 – 1986 года выпуска, то максимальный лимит выделяемых ею вредных
веществ, измеряемых на холостом ходу таков: CO – меньше, чем 4,5%, СH – 100 ppm. Кислород должен быть меньше чем 5%.
Последний   показатель   обычно   используется   для   подтверждения   того,   что   ничего   незаконного   для   снижения   уровня   CO   с
системами автомобиля сделано не было. С 1986 по 1990 в большинстве стран требования стали более высокими: CO – 3,5%, CH –
600   ppm.   С   1991   были   установлены   новые   правила   относительно   автомобилей   оборудованных   каталитическим   дожигателем
выхлопных газов. Сейчас уровень вредных выхлопов автомобиля измеряют двумя способами: на холостом ходу и на 2500 оборотах
двигателя в минуту. С помощью каталитического дожигателя выхлопных газов уровень вредных выхлопов намного сократился, по
этой причине показатели ограничений вредных выхлопов тоже уменьшились. На холостом ходу уровень CO должен быть не более
0,5%, а CH не более 100 ppm. В это же время так называемый коэффициент избытка воздуха альфа высчитывается математически
и должен быть между 0,91 – 1, 03. Также уровень кислорода должен быть меньше чем 0,5% и контрольный уровень CO2 должен
быть меньше 16.
Владельцы новых машин не имеют проблем с получением разрешения на использование их транспорта. Хотя, например, в
Финляндии средний возраст легкового автомобиля составляет 10,5 лет. Но когда автомобиль имеет значительный пробег и возраст,
при прохождении теста на вредность выхлопа он может быть отправлен на ремонт.
Очень часто эти проблемы встречаются у старых автомобилей, когда двигатель уже имеет значительный пробег и потерял свою
былую мощь. Зачастую владельцы не замечают, что их автомобиль уже утратил мощность. Количество отходящих газов автомобилей
В   основном   определяется   массовым   расходом   топлива   автомобилями.   Расход   по   расстоянию   нормируется   и   обычно
указывается   производителями   (одна   из   потребительских   характеристик).   В   отношении   суммарного   объема   выходящих   из
глушителя выхлопных газов приблизительно можно ориентироваться на такую цифру — один литр сжигаемого бензина приводит к
образованию   примерно   16   кубометров   или   16000   литров   смеси   различных   газов.   На   основании   этих   данных   можно   судить
примерное количество выбрасываемых в атмосферу вредных примесей, но здесь есть небольшая проблема. Мы можем определить
только количество разных газов, вылетающее  при сжигании определённого количества литров топлива, но никак ни при одном
выхлопе, и уж тем более за промежуток времени (час, день, месяц и т.д.). Поэтому судить о количестве газов, выбрасываемых в
атмосферу каждый час, мы не можем в принципе. Нигде не установлено, что все машины в день проезжают определённое колво
километров с одной скоростью. А искать какоелибо среднее число — значит, обманывать себя, потому что данные могут быть не
только сильно приближёнными, но и вовсе ошибочными. Таблица №1
Расход топлива у машин разных марок
ВАЗ 2110
1,5K литра
ВАЗ 2110
1,5i литра
Mitsubishi Colt
5D 1.1i литра
Huyndai
Santa Fe 2,4i
литра
Jeep Liberty
2,5K литра
Расход, равномерно
60 км/ч, л/100км
9,1
8,6
7,0
11,0
14,5
Расход в
«городском»
режиме, л/100км
4,5
3,5
3,7
4,3
5,8
K — карбюраторный двигатель
i — инжекторный двигатель
D — дизельный двигатель
плотность бензина при +20С колеблется от 0,69 до 0,81 г/см³
плотность дизельного топлива при +20С по ГОСТ 30582 не более 0,86 г/см³
Таблица №2
Состав автомобильных выхлопных газов Выхлопные газы (или отработавшие газы) – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания – это
неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из
продуктов полного и неполного сгорания топлива, поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему. В своем
составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны.
Основными нормируемыми токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и
углеводороды. Кроме того, с выхлопными газами в атмосферу поступают предельные и непредельные углеводороды, альдегиды,
канцерогенные вещества, сажа и другие компоненты. Примерный состав выхлопных газов представлен в таблице 1.
При работе двигателя на этилированном бензине в составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей,
работающих на дизельном топливе — сажа. Теперь попытаемся выяснить, чем же опасен каждый выхлоп, и каково количество
газов, вырывающихся из выхлопной трубы.
Оксид углерода (CO – угарный газ) Прозрачный, не имеющий запаха ядовитый газ, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Оксид углерода – продукт
неполного сгорания топлива, на воздухе горит синим пламенем с образованием диоксида углерода (углекислого газа). Если его
содержание велико, двигатель расходует слишком много топлива и масла из картера.
В   камере   сгорания   двигателя   CO   образуется   при   неудовлетворительном   распыливании   топлива,   в   результате
холоднопламенных реакций, при сгорании топлива с недостатком кислорода, а также вследствие диссоциации диоксида углерода
при высоких температурах. При этом процесс выгорания CO продолжается и в выпускном трубопроводе.
Необходимо отметить, что при эксплуатации дизелей концентрация CO в выхлопных газах невелика (примерно 0,1 – 0,2%),
поэтому, как правило, концентрацию CO определяют для бензиновых двигателей. В среднем, машины при сжигании литра бензина
выбрасывают в воздух около 800 литров углекислого газа
Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем – NOx)
Оксиды азота являются одними из наиболее токсичных компонентов отработавших газов. При нормальных атмосферных
условиях азот представляет собой весьма инертный газ. При высоких давлениях и особенно температурах азот активно вступает в
реакцию с кислородом. В выхлопных газах двигателей более 90% всего количества NОx составляет оксид азота NO, который еще в
системы выпуска, а затем и в атмосфере легко окисляется в диоксид (NO2).
Оксиды   азота   раздражающе   воздействуют   на   слизистые   оболочки   глаз,   носа,   разрушают   легкие   человека,   так   как   при
движении по дыхательному  тракту они взаимодействуют  с влагой верхних дыхательных  путей, образуя азотную и азотистую
кислоты.   Как   правило,   отравление   организма   человека   NОx   проявляется   не   сразу,   а   постепенно,   причем   каких   либо
нейтрализующих средств нет. При сжигании литра бензина из выхлопной трубы выбрасывается примерно 128 л оксидов азота.
Закись азота (N2O)
Закись   азота   (N2O   –   гемиоксид,   веселящий   газ)   –   газ   с   приятным   запахом,   хорошо   растворим   в   воде.   Обладает
наркотическим действием. NO2 (диоксид)
NO2  (диоксид)   –   бледножелтая   жидкость,   участвующая   в   образовании   смога.   Диоксид   азота   используется   в   качестве
окислителя в ракетном топливе. Считается, что для организма человека оксиды азота примерно в 10 раз опаснее CO, а при учете
вторичных превращений – в 40 раз.
Оксиды азота представляют опасность для листьев растений. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на
растения проявляется при концентрации Nox в воздухе в пределах 0,5 – 6,0 мг/м3. Азотная кислота вызывает сильную коррозию
углеродистых сталей.
На величину выброса оксидов азота оказывает значительное влияние температура в камере сгорания. Так, при повышении
температуры от 2500 до 2700 К скорость реакции увеличивается в 2,6 раза, а при уменьшении от 2500 до 2300 К – уменьшается в 8
раз, т.е. чем выше температура, тем выше концентрация NOx. Ранний впрыск топлива или высокие давления сжатия в камере
сгорания также способствуют образованию NOx. Чем выше концентрация кислорода, тем выше концентрация оксидов азота.
Углеводороды
(CnHm – этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.)
Углеводороды – органические соединения, молекулы которых построены только из атомов углерода и водорода, являются
токсичными веществами. В выхлопных газах содержится более 200 различных CH, которые делятся на алифатические (с открытой
или закрытой цепью) и содержащие бензольное или ароматическое кольцо. Ароматические углеводороды содержат в молекуле
один или несколько циклов из 6 атомов углерода, соединенных между собой простыми или двойными связями (бензол, нафталин,
антрацен и др.). Имеют приятный запах. Измеряется его количество в условной единице ppm (колво частиц на миллион). Так что
даже незначительное увеличение эффективности сгорания может иметь большое влияние на его уровень. Обычно, чрезвычайно
высокий уровень углеводорода является проблемой не только хозяев машин, но и механиков. Наличие CH в отработавших газах двигателей объясняется тем, что смесь в камере сгорания является неоднородной, поэтому у
стенок,   в   переобогащенных   зонах,   происходит   гашение   пламени   и   обрыв   цепных   реакций.   Существуют   несколько   факторов
влияющих на количество углеводорода в выхлопных газах. Герметичность клапанов, их чистота и регулировка момента зажигания,
все они одинаково важны. Не только регулировка момента зажигания, но также и текущая сила сгорания, все, что влияет на
сгорание, имеет большое значение в ограничении количества углеводорода в выхлопных газах. Примерное колво углеводорода,
образующегося при сгорании литра бензина — 400450л.
Когото эти цифры могут испугать, но давайте разберёмся: литры — это мера объёма, и, ни в коем случае нельзя путать эти
цифры с жидкостью, ведь 800 литров — довольно большое число для жидкости. А для газа? Газ является веществом, у которого
молекулы в несколько сотен и тысяч раз меньше расстояния между ними. Если представить чтото более плотное, то обьём
сократится в десятки и сотни раз. А теперь внимательно — литр бензина, при сжигании которого и производится этот обьём,
расходуется   для   преодоления   расстояния   в   10   км.   Постараемся   рассеять   большинство   иллюзий   —   это   не   такое   сильное
загрязнение, просто в момент выхлопа выделяется неприятный запах, и нам кажется, что состав воздуха вокруг резко изменился.
Но на нашей одежде даже осадка никакого не осталось. Заключение
Автомобиль — это одновременно и полезный плод технологического прогресса, и огромная опасность для нашей природы.
Мы не знаем точных цифр содержания вредных примесей в атмосфере, потому на данный момент трудно сказать — ухудшается ли
положение в городах или нет. Изза возрастающего количества машин количество выхлопов тоже растёт, но люди изобретают более
качественные двигатели, поэтому, возможно, загрязнение увеличивается не так быстро, как мы можем подумать. Автомобили в
любом случае не скоро станут безвредными, и урон от них сложно переоценить, но кто сможет отказаться от использования
автомобиля? В машинах мы ездим в школу, на работу, в магазины завозят продукты, а для поездки на несколько сотен километров
потребуется меньше дня. Без машин цивилизация, которую мы знаем, была бы невозможна. Поэтому люди обязаны придумывать
более безвредные разновидности  топлива, резины  для шин и материала  изготовления машины. Автомобиль стал незаменимой
частью жизни многих людей, поэтому он должен быть безвредным для природы.
Таким   образом,  главным   результатом  моего   исследования   является   то,   что   я   выяснил,   насколько   мой   автомобиль
загрязняет окружающую среду: какое количество выхлопных газов он выбрасывает в атмосферу, сколько требуется воды для
ухода за автомобилем и как её сэкономить, как в масштабах моего микрорайона осуществляется эксплуатация автомобилей.
Источники информации
Энциклопедия «Аванта», том 15 «Техника», издательство «Аванта», 2001 год;
Энциклопедия «Аванта», том 16 «Физика», издательство «Аванта», 2003 год;
Журнал «Юный эрудит», выпуски 2004 – 2007гг.;
Журнал «Навигатор», выпуски 2008 – 2010гг; http://www.cleansale.ru/sistemaochistkivody/;
http:/www.namoiku.ru/;
 http://autowashing.ru/1.html;
http://www.smazka.ru/info/tests/art20/;

file_name: Автомобили работа Шимко Михаила.doc

description: г.Барнаул –2019 год.

физика

group: Дисциплины