Як відомо, математика – це мати всіх наук. І це не дивно. Оскільки всі точні науки зосереджені на обчисленнях. Для чого людству потрібна фізика? Вчені замислюються про це не завжди. Їм просто дуже цікаво розгадувати загадки природи. Але ж розвиток наук з часом вимагає дедалі значніших коштів. І вони знаходяться. Чому? Та тому, що наука приносить людству користь

Автор: Анжела Миколаївна Адаменко

Навчальний заклад: Новопразька ЗШ І-ІІ ступенів, вчитель математики та інформатики

Тема: Тематична лінійка до тижня фізики та математики “Цікаві факти”

Спрямування: 5-9 клас

Любі друзі! Вітаємо Вас із початком Тижня фізики, математики та  інформатики. Сьогодні ми з розпочинаємо лінійку, яка присвячена цим наукам і покажемо Вам піднесений дух математики, фізики та інформатики. Сподіваємось, що впродовж цілого Тижня ви будете з нами! Отже, послухайте цікаві факти, які пов’язані з науками і їх вченими.

Як відомо, математика – це мати всіх наук. І це не дивно. Оскільки всі точні науки зосереджені на обчисленнях. Однак це зовсім не означає, що все в цьому царстві нудно і занудно. Аж ніяк! Незважаючи на всю серйозність вчення, з’являються дивовижні і цікаві факти про математику. І знайти їх можна практично в будь-якому куточку земної кулі.

Всі знають, що таке Нобелівська премія, кому і за що її вручають. Але крім неї є ще одне незвичайне нагородження. Його називають Шнобелівської премією. Хто ж може стати лауреатом? Її вручають одночасно з Нобелівською, але, на відміну від знаменитої премії, Шнобелівську дають за ті геніальні проекти, які на даний момент не можуть втілити в реальність. Або ніколи цього не зроблять, тому що вони абсурдні. У 2009 році цю нагороду вручили ветеранам, які довели, що корова, яка має кличку, дає більше молока, ніж та, у якої імені немає.

Багато людей не знають, як перевірити справжність купюри євро. Але це зробити порівняно легко. Необхідно взяти букву з серійного знака і підставити замість неї цифру (порядковий номер в алфавіті). Потім потрібно скласти число, що вийшло з рештою значеннями. А після цього складати цифри результату до тих пір, поки не вийде одне значення – 8. Виходить, що такі цікаві факти про математику можуть допомогти перевірити справжність купюр.

Математика — точна наука. Її теореми і аксіоми відомі навіть школярам. А ось чи знаєте ви сучасні цікаві факти про математику?

У 1853 р математик Вільям Шанкс опублікував власні розрахунки числа «пі», які він правиввручну до 707-го десяткового знаку. Минуло 92 роки, і в 1945 р, виявилося, що останні 180 цифр були обчислені неправильно, тобто математик допустив помилку на 528-й цифрі. До речі, на такі математичні розрахунки у вченого пішло 15 років.

Один з найцікавіших фактів математики є те, що вона має досі багато невирішених питань. Відомий Математичний інститут пропонує $ 1000000 для тих, хто зможе вирішити будь-яку з цих семи невирішених проблем в математиці:

• гіпотеза Ходжа
• гіпотеза Пуанкаре
• гіпотеза Рімана
• гіпотеза Янга-Міллса
• Рівняння Нав’є-Стокса: існування і гладкість
• Гіпотеза Swinnerton-Дайера
• Р порівняно з проблемою НП

Якщо хтось із вас знайде рішення хоча б однієї математичної задачі, то нобелівська премія з математики вам забезпечена! Так, що у вас ще все попереду!

Для чого людству потрібна фізика? Вчені замислюються про це не завжди. Їм просто дуже цікаво розгадувати загадки природи. Але ж розвиток наук з часом вимагає дедалі значніших коштів. І вони знаходяться. Чому? Та тому, що наука приносить людству користь.

Фізика ― це не єдина наука про неживу природу. Природу також вивчають хімія, астрономія, геологія, географія та безліч інших наук. Але в їх основі лежить те, що вивчає фізика, яка допомогла людям ово­лодіти потужною технікою та застерегти навколишнє середовище. Знання законів фізики дає змогу поясни­ти минуле й прогнозувати майбутнє.

Згадаймо імена тих, кому ми завдячуємо своїми знаннями про Всесвіт: Юрій Кондратюк, Сергій Корольов, Архімед, Галілео Галілей, Ісаак Ньютон, Ми­хайло Ломоносов, Шарль Кулон, Георг Ом, Александро Вольта, Блез Паскаль, Анре-Марі Ампер, Майкл Фара­дей, Дмитро Менделєєв, Альберт Ейнштейн, Костянтин Ціолковський, Ернест Резерфорд і багато інших учених, які зробили вагомий внесок у розвиток цієї науки. Про деяких вчених-фізиків, математиків ми розповімо сьогодні.

*****

Одного разу Ейнштейна спитали, як, на його думку, з’являються винаходи, що змінюють світ. «Дуже просто, – відповів той. – усі знають, що зробити це неможливо. Але неодмінно знайдеться один невіглас, що цього не знає. Саме він і зробить винахід.»

*****

У Ньютона було дві кішки, які звикли будити рано-вранці свого хазяїна. Щоб обидві кішки – велика і маленька – могли вибігати на подвір’я, не турбуючи його, учений пропиляв у дверях два отвори, які відповідали розмірам тварин. Коли наступного дня він розповів це сусідові, той зауважив, що можна було зробити лише один отвір. «Справді!  – вигукнув Ньютон. – А мені це навіть на думку не спало! »

*****

Одного разу Ампер із сином зупинилися в Авіньйоні відпочити. Неуважний Ампер ніяк не міг порахувати, скільки треба заплатити господареві. Урешті-решт йому допоміг зробити це син. «Шановний пане, – зауважив доброзичливий авіньйонець, – ви майже не вмієте рахувати, вам слід було б повчитися арифметиці в нашого священика……Звідтоді, як він мене навчав мене цифрам, минуло багато часу, а я, бачите, ще й досі щось пригадую.». Славетний фізик і математик навіть не зміг йому заперечити.

*****

Відомому математику Остроградському спала на думку якась надзвичайно приваблива математична ідея в ту мить, коли він ішов однією із вулиць Петербурга. Тоді він почав списувати формулами те, що вважав за чорну дошку, призначену для запису обчислень. Зненацька дошка почала від нього віддалятися. З’ясувалося, що це була карета. Здивований математик гукав услід візнику: «Стривай! Куди ж ти поспішаєш? Ще трішки ж залишилось!»

*****

У 1781 році було відкрито планету Уран. Спостереження за рухом цієї планети наприкінці XVIII – на початку XIX століття довели, що він трохи відрізняється від математично передбачуваного руху. Пояснити цю відмінність можна було лише впливом на Уран досі невідомої планети, яка перебуває ще далі від Сонця. І ось, французький вчений Леверьє (1811-1877), ураховуючи відхилення в русі Урана, логічно міркував і виконавши доволі складні обчислення, знайшов місце цієї планети на небі. І справді, у зазначеній Леверьє ділянці неба 23 вересня 1846 року астроном Галлі знайшов нову планету, яку назвали Нептун. Так само було відкрито і дев’яту планету у 1930 році, названу Плутоном. Але за сучасними дослідженнями, в 2006 році вчені довели, що такої планети Плутон не існує. Це тіло не схоже на планету, а більше схоже на об’єкти які знаходяться біля планети Нептун. Тому у нашій Галактиці лише 8 планет, а Плутон назвали просто ТрансНептуновим об’єктом.

*****

Математика допомагає відкривати не лише невідомі планети, а й невідомі острови. Саме так славетний дослідник П.О. Кропоткін (1842-1921), вивчаючи матеріали про рух течій і крижин у Північному Льодовитому океані, дійшов висновку, що на широті, більшій за ту, на якій розташовано архіпелаг Шпіцберген, має існувати невідома земля. І саме вона обмежує потрапляння крижин із центрального полярного басейну до Баренцового моря. Згодом австрійська полярна експедиція справді відкрила в цьому місці великий архіпелаг, який назвали Землею Франца-Йосифа.

*****

Походження життя – це та загадка, віддавши яку, людство б пояснило одну з найскладніших саморегулюючих систем. Ось як за допомогою математики задаються її характеристики.

Організм людини складається із 10¹⁷ клітин, її мозок містить 10³⁰ елементарних частинок, 10 млрд. її клітин забезпечують приблизно 2^{10 000 000 000} різних станів, а кількість зв’язків між нейронами лише однієї тисячної частини мозку становить 2^278 300. Загальна довжина кровоносних судин становить 100 000 км. Кожний еритроцит містить близько 270 000 000 одиниць гемоглобіну тощо.

 *****

Давньогрецький учений Архімед дослідив виштовхувальну силу, яка діє на тіло, занурене в рідину. Про це відкриття існує легенда, згідно з якою, Архімед зумів визначити, чи зроблена корона сіракузького царя Гієрона II з чистого золота або ж ювелір підмішав значну кількість срібла. Питома вага золота на той час вже була відомою, але складність полягала в тому, щоб точно визначити об’єм корони, адже вона мала неправильну форму. Архімед довгий час розмірковував над цим завданням. Зрештою, коли він приймав ванну, йому в голову прийшла блискуча ідея: занурюючи корону у воду, можна визначити її об’єм, вимірявши об’єм витісненої нею води. Згідно з легендо, Архімед вискочив голий на вулицю з криком «Еврика!», що означало буквально «Знайшов!». Так науковець відкрив основний закон гідростатики, нині відомий як закон Архімеда.

Архімед сконструював підйомний гвинт, за допомогою якого піднімали воду з річки для поливу полів. Архімедова фізика була вже більш експериментальною і дала поштовх для подальшого розвитку науки.

*****

Галіле́о Галіле́й — видатний італійський мислитель епохи Відрод-ження, засновник класичної механіки, фізик, астроном, математик, один із засновників сучасного експериментально-теоретичного природознавства, поет і літературний критик. Галілео Галілей був основоположником експериментально-математичного методу вивчення природи. Він залишив розгорнутий виклад цього методу і сформулював найважливіші принципи механічного світу. Його дослідження кардинально вплинули на розвиток наукової думки. Саме від нього бере початок фізика як наука. Найважливішим вкладом Галілео Галілея в науку була свідома й послідовна заміна пасивного спостерігання активним експериментом. Результатами цих експериментів стали зроблені ученим наукові відкриття. Першим серйозним винаходом Галілея були гідростатичні ваги для швидкого визначення складу металевих сплавів, визначив питому вагу повітря. Винайшов термоскоп, що є прообразом термометра. Висунув ідею застосування маятника в годиннику. Галілей у 1609 побудував свій перший телескоп з трикратним збільшенням, а трохи пізніше — зі збільшенням у 32 рази, як він сам писав згодом. З їхньою допомогою Галілей здійснив ряд важливих астрономічних відкриттів — гори і кратери на Місяці, розміри зірок та їхня колосальна віддаленість, плями на Сонці, 4 супутники Юпітера, фази Венери, кільця Сатурна, Чумацький Шлях як скупчення окремих зірок та ін. Галілей налагодив у себе виробництво телескопів. У 1610—1614 роках, змінюючи відстань між лінзами, він створив також мікроскоп. Завдяки Галілею лінзи й оптичні прилади стали могутнім знаряддям наукових досліджень.

*****

Ісаа́к Нью́то́н — видатний англійський учений, який заклав основи сучасного природознавства, творець класичної фізики. Сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, дисперсію світла, розвив корпускулярну теорію світла, розвинув теорію форми Земної кулі, відзначивши, що вона повинна бути стиснута на полюсах, теорію припливів і відпливів; розглянув проблему створення штучного супутника Землі тощо. Встановив закон опору й основний закон внутрішнього тертя в рідинах і газах, дав формулу для швидкості поширення хвиль. Великий внесок зробив Ньютон в оптику. У 1666 р. за допомогою тригранної скляної призми він розклав біле світло на 7 кольорів (у спектр), тим самим довівши його складність (явище дисперсії). На його честь названо одиницю сили в Міжнародній системі одиниць — «Ньютон».

*****

Ампе́р Андре́-Марі́  — французький фізик і математик, творець основ електродинаміки. Створив першу теорію, яка виражала зв’язок електричних і магнітних явищ. Амперу належить гіпотеза у розвитку про природу магнетизму, яка відіграла велику роль у розвитку вчення про електромагнітні явища: магнітні властивості тіл зумовлені наявністю в тілах молекулярних електричних струмів. Ампер запровадив у фізику поняття електричний струм; його ім´ям названа одиниця струму — «ампер», а вимірювальні прилади — «амперметрами».

*****

Світ фізико-математичних наук дуже цікавий і різноманітний. Тому оголошується конкурс стінних газет присвячених цим наукам. Вони можуть містити і жартівливий характер, поєднуватись матеріали як цих наук разом та інших наук які пов’язані з ними і в окремому їх порядку. Оцінюватись буде: 1) художнє виконання; 2) зміст; 3) грамотність.

Ще один конкурс на краще оповідання, яке пов’язане з математикою, фізикою та інформатикою.

Переможці найкращих газет та оповідань будуть нагородженні солодкими призами!

Німецький геометр Моріц Паш (1843-1930) пояснював наявність великої кількості осіб, які не розуміють математики, тим, що математичне мислення в основі своїй, судячи з усього, чуже людській природі.

Перевіримо, чи мав рацію Моріц Паш. Пропоную вам математичну вікторину. Відповіді приносьте до кінця дня. Учасником може бути будь-який учень 5-9 класу.

Спробуйте свої можливості!

Математична вікторина

Запитання

1. Один батько передав своєму синові в його особисту бібліотеку 600 книжок. Другий батько зробив так само і поповнив бібліотеку свого сина, передавши йому 400 книжок. Коли обидва сини склали каталоги отриманих книг, то виявилось, що їх спільний книжковий фонд поповнився лише на 600 книжок! Як це сталося?
2. У кав’ярні снідали три особи. При цьому дві з них їли сосиски, дві – вінегрет, а дві – виноград. Та особа, що не їла сосисок, не їла й вінегрету. Та, що не їла винограду, не їла й вінегрету. Хто що їв на сніданок?
3. Я присів на лавку поряд з двома дідусями й почув, як один каже другому: «У кожного з моїх синів стільки ж синів, скільки й у мене, а тому кількість моїх онуків більша, ніж п’ятдесят, але все таки менша, ніж вісімдесят». Отже, скільки всього синів у цій компанії?
4. Один із перших учених-математиків жив у IV столітті до нашої ери в Стародавній Греції. У молодості він багато подорожував і познайомився з математикою Єгипту та Вавилона. Математик установив, що діаметр ділить коло на дві рівні частини, і довів, що в будь-якого рівнобедреного трикутника кути при основі рівні. Як звати цього вченого? Його ім’я складається з п’ятьох літер.
5. У деяких штатах США існують доволі дивні закони. Наприклад, у 1897 році штат Індіана прийняв закон, який суперечить відомому математичному факту, а також правилам округлення. Згідно з цим законом значення одного певного числа дорівнює 4. Про яке число йдеться?
6. За легендою, саме він винайшов циркуль і створив перший у світі лабіринт. Хто він? Назвіть його ім’я.
7. Математик, який перебував проїздом у невеликому містечку, вирішив підстригтися. У місті було тільки 2 майстри, які мали свої перукарні. Математик побачив, що в салоні одного майстра брудно, а сам майстер неохайно вбраний і кепсько підстрижений. У салоні іншого майстра було ідеально чисто, а його господар мав чудову зачіску. Добре поміркувавши, математик все-таки пішов до першого майстра. Поясніть причину такого вчинку.
8. Ім’я якого з видатних математиків складається з трьох складів, до того ж перший склад є числом, другий – нотою, а третій – одним з іменем давньогрецького бога Сонця?
9. Назва якої книги містить число, яке є добутком четвертого, п’ятого і шостого простих чисел, що йдуть поспіль?
10. Скільки разів до найбільшого одноцифрового числа потрібно додати найбільше двоцифрове число, щоб отримати найбільше трицифрове?

Відповіді

1. Це був дідусь, його син і син його сина. Дідусь передав синові 600 книжок; із них 400 книг син дідуся передав своєму синові. Тому спільний фонд двох синів збільшився лише на 600 книжок.
2. Одна особа не їла нічого, а решта їла на сніданок і сосиски, і вінегрет, і виноград.
3. З умови випливає, що число онуків має бути повним квадратом. У проміжку від 50 до 90 є лише один повний квадрат: 64. Отже, у дідуся 8 синів і в кожного сина теж по 8 синів, усього синів у цій компанії: 8+8*8=72.
4. Фалес
5. Число π
6. Дедал
7. Оскільки в місті лише два майстри, то кожен із них має підстригатися в іншого. Математик вибрав того перукаря, який краще підстриг свого конкурента.
8. Пі-фа-гор
9. Добуток четвертого, п’ятого і шостого простих чисел 7*11*13=1001. Ця книга «Тисяча і одна ніч».
10. Найбільше одноцифрове число – 9, найбільше двоцифрове – 99, найбільше трицифрове – 999. Таким чином, 9+99*10=999. А оскільки 99*10=99+99+99+…+99, то слід додати десять разів.

Фізична вікторина

1. Що в перекладі з грецької мови означає слово «фізика»? (Природа)
2. Фізика вивчає живу чи неживу природу? (Неживу)
3. У якому столітті жив Галілео Галілей? (XVI– XVIIcm.)
4. У якому столітті жив Ісаак Ньютон? (XVII – XVIII cm.)
5. Що більше: дві хвилини чи 125 секунд? (125 с.)
6. Як у фізиці називають помилку, що утворюється в результаті округлення чи вимірювання? (Похибка)
7. Яка з приставок в утворенні кратних величин має більше значення: кіло чи мега? (Мега)
8. Як називають прилад для вимірювання температу­ри? (Термометр)
9. Як називають прилад для вимірювання атмосфер­ного тиску? (Барометр)
10. Яка речовина зберігає об’єм і не зберігає форми? (Рідина)
11. Що менше: атом чи молекула? (Атом)
12. Як змінюються розміри твердого тіла при нагріванні? (Збільшуються)
13. Як називають процес взаємного проникнення атомів однієї речовини в іншу? (Дифузія)
14. Як змінюється швидкість дифузії при нагріванні? (Збільшується)
15. Де молекули рухаються швидше: в рідині чи в газі? (Газі)
16. Як називають процес переходу твердого тіла в рідину? (Плавлення)
17. Як називають процес переходу рідини у тверде тіло? (Кристалізація)
18. Як називається процес переходу рідини в пару? (Випаровування)
19. Як називають процес переходу пари в рідину? (Конденсація)
20. Що вимірюють метрономом? (Час)
21. Як називають величину, яка є мірою інертності тіла? (Маса)
22. Що важче: 1 тона чи 1 центнер? (1 тона)
23. Як називають величину, що дорівнює відношен­ню маси тіла до його об’єму? (Густина)
24. Яку отримаємо величину, коли шлях поділимо на час руху? (Швидкість)
25. В яких одиницях вимірюяється вага тіла? (У Ньютонах)

Авторськими правами на розміщений матеріал володіє автор, що підтверджено сертифікатом про публікацію №17-862 від 02.11.2017року. Відповідальність за достовірність та якість викладеного матеріалу також несе автор матеріалу.