Geum.ru

Ю. В. учитель моу сош п. Горный Краснопартизанского района Саратовской области Материалы к урок

Вид материалаУрок

Содержание


Автомат калашникова ак-74
Подобный материал:

Зимина Ю. В. учитель МОУ СОШ п. Горный Краснопартизанского района Саратовской области



Материалы к урокам физики,
посвященным 65-летию Победы в Великой Отечественной войне.

Подготовила Зимина Ю. В.
учитель физики МОУ СОШ п. Горный


  1. Уже 23 июня 1941 года состоялось внеочередное расширенное заседание Президиума Академии наук СССР, который принял решение направить все силы и средства на быстрейшее завершение работ важных для обороны и народного хозяйства страны. Уже через 5 дней, 28 июня Академия наук обратилась к ученым всех стран с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма. Под обращение стояли подписи физиков Иоффе А. Ф., П. Л. Капицы, Н. А. Крылова и др. В нем также говорилось: «В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны - во имя защиты своей Родины и во имя защиты мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству


  1. Готовясь к войне, фашисты рассчитывали уничтожить основную часть нашего военного флота неожиданным мощным ударом, а другую «запереть» на морских базах с помощью различного типа мин - секретного и грозного оружия - и постепенно ликвидировать. Адмирал Н.Т. Кузнецов говорил, что кардинальную помощь флоту могла оказать только квалифицированная научная сила. И эта помощь пришла. В чем она заключалась?
    Ответ. Еще до войны в Ленинградском физико-техническом институте под руководством профессора А.П. Александрова группой ученых были начаты работы по уменьшению возможности поражения кораблей магнитный минами. В их ходе был создан обмоточный метод размагничивания судов. Известно, что земной шар создает вокруг себя магнитное поле. Оно небольшое по величине, всего около десятитысячной доли Теслы. Однако его достаточно, чтобы ориентировать стрелку компаса по своим силовым линиям. Если в этом поле находится массивный предмет, например, корабль, и железа (вернее стали) в нем много, несколько тысяч тонн, то магнитное поле концентрируется и может увеличиться в несколько десятков раз. С одной стороны, для навигации с использованием компаса в качестве указателя направления движения корабля это мешает. Корабль искажает истинное направление земного магнитного поля, приходится учитывать влияние стального корпуса на компас. Но, с другой стороны, это усиленное кораблем магнитное поле может проявиться и таким образом, что способно привести в действие какой-нибудь механизм, поворачивающийся под влиянием магнитной силы и замыкающий электрическую цепь. В эту цепь можно включить детонатор, погруженный во взрывчатое вещество мины. Такие мины отличаются от обычных, на которые корабль непосредственно натыкается и этим вызывает взрыв, тем, что лежат на дне моря, и взрываются на расстоянии - под действием лишь магнитного поля корабля. С началом войны работа по размагничиванию судов активизировалась. К августу 1941 года ученые защитили от магнитных мин основную часть боевых кораблей на всех действующих флотах и флотилиях. Этот подвиг ученых увековечен памятником им в Севастополе. На кораблях специальным образом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля, т.е. поле прямо противоположного направления. Все боевые корабли подвергались в портах «антимагнитной обработке» и выходили в море размагниченными. Тем самым были спасены многие тысячи жизней наших военных моряков. Понятно, что для такой работы потребовались знания физиков, хорошие физические лаборатории, что и определило ее успех.


  1. В начале войны к ученым обратились представители инженерных войск с просьбой выяснить, нельзя ли разработать подобную мину не для кораблей, а для танков. Эта работа была сделана на Урале. Физикам предоставили несколько танков. Провели измерения магнитного поля под ними на разных глубинах. Оказалось, что поле довольно заметное, и можно было попробовать применить магнитный механизм для подрыва танков. Однако ставилось важное дополнительное требование: сама мина должна содержать как можно меньше металла. Ведь к тому времени уже были разработаны миноискатели. Потребовалось придумать специальный сплав для своеобразной стрелки «компаса», замыкающего цепь, содержащую небольшую батарейку, сплав, легко намагничивающийся под действием поля танка. В результате работы суммарное количество металла ограничивалось 2-3 граммами на одну мину, а магнитик из сплава был настолько хорош, что позволял подорвать не только танк, но и автомашину. Что уж говорить о паровозах..


  1. Знаменитый авиаконструктор С.А.Лавочкин писал: «Я не вижу моего врага — немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ... в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю мою волю и фантазию, все мои знания и опыт ... чтобы в день, когда два новых самолета — наш и вражеский — столкнутся в военном небе, наш оказался победителем». Так думал не только С.А.Лавочкин, но и каждый создатель боевой отечественной техники. В годы ВОВ созданы: а) истребители высокого класса Ла-5 конструкции С.А.Лавочкина; б) самые легкие и маневренные истребители Второй мировой войны Як-3, созданные в конструкторском бюро А.С.Яковлева в 1943 г., появились на фронтах Великой Отечественной войны в разгар летних сражений этого же года. Як-3- самый легкий истребитель Второй мировой войны. Достоинство Як-3 – сочетание простоты пилотирования с мощным вооружением; в) двухместный штурмовик Ил-10 конструкции С.В.Ильюшина; пикирующий бомбардировщик Ту-2 — детище конструкторского бюро А.Н.Туполева.


  1. В истории обороны Ленинграда, когда город 29 месяцев, почти 2 года, был во вражеском кольце, и в деятельности ленинградских ученых во время блокады есть эпизод, который связан с «Дорогой жизни». Эта дорога пролегала по льду замерзшего Ладожского озера: была проложена автотрасса, связывающая окруженный врагом город с Большой землей. От нее зависела жизнь. Вскоре выяснилось на первый взгляд совершенно необъяснимое обстоятельство: когда грузовики шли в Ленинград максимально нагруженные, лед выдерживал, а на обратном пути, когда они вывозили больных и голодных людей, т.е. имели значительно меньший груз, лед часто ломался и машины проваливались под лед. Руководство города поставило перед учеными задачу: выяснить, в чем дело, и дать рекомендации, избавляющие от этой опасности. Ученые провели исследования и выяснили причины.
    Павел Павлович Кобеко. Установили: главную роль играет деформация льда. Эта деформация и распространяющиеся от нее по льду упругие волны зависят от скорости движения транспорта. Критическая скорость 35 км/ч: если транспорт шел со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны, то даже одна машина могла вызвать гибельный резонанс и пролом льда. Большую роль играла интерференция волн сотрясений, возникающих при встрече машин или обгоне; сложение амплитуд колебания вызывало разрушение льда.


  1. Основное стрелковое оружие российской пехоты - автомат Калашникова. Разработка начата в 1943 году сержантом Калашниковым в госпитальной палате. Автомат создан «солдатом для солдат», как говорят военные, в 1947 году. Принят АК-47 на вооружение Советской Армии в 1949 году, а старшему сержанту Калашникову присуждена была Сталинская премия. И сейчас АК не потерял своей актуальности: на него могут крепиться подствольный гранатомет ГП-25 или ГП-30, устанавливаться ночные или оптические прицелы и приборы для беззвучной или беспламенной стрельбы.
  2. Флаттер — это слово наводило ужас на летчиков-испытателей в предвоенные годы. Но вот в борьбу с этим, тогда таинственным явлением, вызывающим разрушение самолетов в воздухе, вступили математики и механики. После того, как профессором М.В.Келдышем была разработана математическая теория флаттера, таинственность этого явления исчезла. Ученым были даны рекомендации, которые требовалось учитывать при конструировании самолетов. Их приняли во внимание, и за время войны не было случаев разрушения самолетов из-за флаттера. Флаттер — это сочетание изгибных и крутильных колебаний крыльев, хвостового оперения и других элементов самолета. Возбуждение колебаний происходит самопроизвольно, причем с большой амплитудой и ведет к разрушению машины.



8. АВТОМАТ КАЛАШНИКОВА АК-74




ТАКТИКО - ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ


Калибр, мм 5,45

Масса без штыка и патронов, кг 3,63

Длина, мм:

без штыка 940

ствола 415

Темп стрельбы, выстр./мин. 600

Боевая скорострельность, выстр./мин.:

одиночными 40

очередями 100

Емкость магазина, патронов 30

Начальная скорость пули, м/сек 900

Придельная дальность, м: 800


Задача.

На сколько нагреться пуля при вылете из автомата Калашникова АК-74, движущаяся со скоростью 900 м/с?


9. ИЗ ДОКЛАДА НА ОБЩЕМ СОБРАНИИ АКАДЕМИИ НАУК СССР 7 МАЯ 1942 г.
     
     Для успешного ведения войны необходимо в максимальной степени мобилизовать науку.
     ...У нас имеет место дружная, объединенная работа ученых всего Союза. Академия наук, в частности, мобилизует всех своих сочленов, сотрудников, большую массу научных работников внеака-демических институтов на решение многообразных задач, вытекающих из потребностей современной войны.
     Можно с уверенностью сказать, что в деле научной и научно-технической работы на оборону советская интеллигенция оказалась на той высоте, какую и можно было ожидать в нашей стране. У нас не потребовалось создания каких-то новых, наспех сконструированных учреждений, чтобы спланировать и мобилизовать науку. Организация научной работы у нас давно уже шла по плановому руслу. В самом существе передовой науки и передовых учреждений Советского Союза всегда лежит стремление к тому, чтобы принести наибольшую пользу, направить науку прежде всего на пользу своей родине и вообще на пользу человечеству. Поэтому советская наука давно уже имела выходы и в сторону промышленности и сельского хозяйства, и в сторону задач обороны.
     ...Как мы, физики, работники Академии наук, можем знать, что именно нужно армии, и как мы можем быть уверенными в том, что из всех многообразных задач, имеющих отношение к обороне, мы выбираем именно самые важные, самые нужные работы и что мы наилучшим образом используем свои силы?
     Это дается, во-первых, достаточно близкой, тесной связью с военными учреждениями, прежде всего с фронтовыми учреждениями, и затем наблюдением за результатами применения наших средств в реальной обстановке войны.
     ...Раньше у нас промежуток времени между лабораторной разработкой задачи и ее практическим осуществлением исчислялся в самом лучшем случае тремя годами, а как правило, достигал и пяти лет,- сейчас найдены пути, по которым этот процесс можно настолько существенно ускорить, чтобы даже новые военные темы, которые разрабатываются сейчас, еще в ходе этой войны нашли свое непосредственное применение в борьбе, которую ведет весь наш народ.
     Многие из наших работ проводятся не в лабораториях, где раньше мы сосредоточивали всю свою деятельность, а на заводах, где осуществляются те или иные образцы или применяются наши новые методы, которые должны помочь в обороне нашей страны, а иногда работа наша проводится непосредственно в военных условиях.
     Значительному количеству научных сотрудников приходится проводить свою работу, участвуя в боевой обстановке, подвергаясь всем ее опасностям.
     Ограничусь конкретными примерами из деятельности Ленинградского физико-технического института. Небольшая группа работников этого института осталась в Ленинграде. (Известно, каковы были условия жизни в течение всей этой зимы.) Несмотря на то„ что они имели возможность в любой день вылететь оттуда, они оставались в Ленинграде, проводили и сейчас проводят там напряженную, важную и уже давшую большие результаты работу.
     Я не могу подробно рассказать о той поистине героической работе, которую ведут многие из научных работников в условиях войны, но я лично был свидетелем того, как целая группа сотрудников в течение трех недель не выходила из лаборатории, работая там день и ночь. Иногда, свалившись, люди спали тут же на столах, но за три недели закончили громадную работу так, что она могла быть направлена на испытания. Я видел, как работали у нас в Казани при 40-45° мороза на открытом воздухе с приборами, к которым прилипали руки, сдиралась кожа, но тем не менее ни один из сотрудников не отставал, а проводил работу до конца. Таковы методы и темпы работы советских физиков в условиях войны. Конечно, так работали не только физики. Эти факты характеризуют тот исключительный патриотический подъем, то глубокое сознание своего долга перед родиной, сознание громадной важности происходящей сейчас войны, которыми проникнута вся наша интеллигенция, весь наш народ.
     Перейду к характеристике тех задач, которые война выдвигает перед современной физикой. Я должен предупредить, что здесь, к сожалению, я не смогу коснуться наиболее важных и интересных сторон этого дела, потому что, естественно, чем важнее, чем увлекательнее, новее, интереснее данная военная тема, тем меньше она подлежит оглашению.
     Для сравнения скажу, что в американском Научно-техническом комитете, где из 5 членов 3 физика, установлены следующие правила: при обсуждении вопросов члены комитета не произносят ни одного слова, а только слушают, чтобы не выдать случайно какой-нибудь стороны дела, которая не подлежит оглашению. Прием этот может показаться странным, но он обеспечивает секретность. Это одна из сторон дела, которую нам не плохо было бы учесть. "Слово - серебро, молчание - золото", - гласит русская пословица. Мне доступна сейчас только серебряная сторона этого дела, но за ней имеются золотые россыпи.
     Каковы же наши задачи? Пожалуй, наибольшее количество их выдвигает новейший и самый эффективный вид вооружения - авиация. Всякому понятно, что в современной авиации, которая в соревновании воюющих сторон требует все больших и больших скоростей, все больших и больших высот, вопросы аэродинамики, обтекания воздухом самолета, возможного уменьшения всех сопротивлений играют первостепенную роль. Поэтому вопросы аэродинамики в современной авиации требуют самых тонких и глубоких исследований. Тут речь идет не только об общей картине и элементарном общем представлении; важны все тонкости в этом деле, каждый участок, в котором может проявиться неправильное турбулентное движение где может возникнуть скорость, приближающаяся к скоростям звука (а современный скоростной самолет движется со скоростями, не так уж далекими от скорости звука), и поэтому каждое место в самолете уже является источником сопротивления. .Все это требует к себе внимательного отношения. И эксперимент, и теория здесь доходят до пределов своих возможностей.
     ...Очень большое значение во всей реальной технике авиации имеет оптика Чтобы можно было с самолета наблюдать предметы, находящиеся на земле необходимо использовать до крайних пределов все возможности видения, возможности фотографирования. Необходимо изучить все тонкости прохождения света через атмосферу, прозрачность этой атмосферы, прохождение через всевозможные туманы, дымки, которые встречаются в тех или иных случаях. Необходимо использовать все преимущества, которые дает тот или иной характер света; приходится изучать и видимый свет, и инфракрасный свет с более длинной волной, который в определенных случаях значительно слабее рассеивается и как бы лучше проходит
     Чтобы сделать данный объект невидимым с самолета, применяется маскировка. Данному предмету придается такой вид, чтобы сверху, с самолета, нельзя было его видеть. Широко применяется наблюдение не только в видимом свете при котором все замаскировано, но и в инфракрасных лучах, и фотографирование предметов инфракрасными лучами В этих случаях многое, что сливается с фоном для глаза, становится рельефно видно. Разумеется, приходится соответственно применять результаты научных исследований для подлинной маскировки.
     ...Затемнение большого завода с громадным количеством стекол было бы чрезвычайно сложно. В то же время чтобы работать днем, надо иметь хорошее освещение. Один из методов который описан в американской литературе, заключается в том, что в окна вставляются цветные стекла, пропускающие только синий свет и совершенно не пропускающие желтый, а для освещения применяют натриевые лампы дающие желтый свет. Свет таких ламп сквозь стекла не проходит, а днем эти стекла пропускают синий свет и дают возможность работать. Это один из примеров того, какими путями решаются такого рода задачи.
     ...В области тепловых явлений авиация ставит совершенно новые требования. Самолет может в течение немногих часов оказаться и при температуре +50° внизу, и при температуре -50° наверху. Следовательно, все, что находится на самолете,- все приборы, все приспособления - должно быть так рассчитано, чтобы громадный температурный интервал в 100° не нарушил их действия. Если какая-нибудь смазка уже течет при 50° или становится слишком жидкой, то она не годится; если она, наоборот, замерзает при температуре ниже нуля, то она опять-таки не годится на больших высотах, где температура достигает предела, как -50°С Поэтому возникают многообразные задачи получения новых материалов и такого изменения свойств их, чтобы они могли одинаково хорошо работать в таком широком температурном интервале с которым обычно техника не имела дела.
     Вопрос обледенения самолетов ставит также чрезвычайно большие и очень интересные с научной точки зрения задачи и требования. Необходимо найти какие-то пути, позволяющие бороться с этим явлением. Эти пути касаются целого ряда областей теплового, электрического обогрева, возможных технических приемов и т. д. Имеется обширная литература, громадное количество опытов и различных конструкций для борьбы с обледенением.
     ...Чрезвычайно важен для обороны и исключительно важен и интересен для физики и всего ее дальнейшего развития вопрос взаимодействия снаряда и защитных приспособлений - танковой брони или бомбоубежищ, на которые падают бомбы. Это взаимодействие при таких громадных скоростях которые имеют снаряды, при скоростях, достигающих многих сотен метров в секунду, выявило целый ряд новых свойств вещества, которые раньше были не известны и на которые раньше не обращалось внимания. В частности, оказалось, что для больших скоростей обычные жидкости оказываются твердыми телами. При таком ударе жидкость не растекается, а разбивается, как стекло, рассыпается, как хрупкое тело.
     Имеется громадное количество и других задач. Наши замечательные танки и моторы охватывают громадное количество физических вопросов и со стороны горения, термодинамики, смазки и т.д. Некоторые технические задачи сейчас приобретают большое оборонное значение, например работы по жидкому кислороду. Многие гражданские задачи можно решать с этой помощью и освобождать сырье, материалы и продукты, которые могут идти непосредственно на войну. Некоторые из задач (это последнее, что я хочу сказать в этой связи) ставят исключительно высокие требования к точности и тонкости методов наблюдения.
     За последние десятилетия физика обогатилась такими тонкими методами измерения, которые позволяют заметить каждый отдельный электрон, быстро пролетающий атом или отдельный световой квант (фотон). Мы можем видеть форму сложных молекул, обнаружить примесь ничтожных количеств активных веществ. Радиоволна, отправленная из данного места, может быть отмечена еще после того, как она несколько раз обежала земной шар.
     Эти методы позволили проникнуть в недра атома и. атомных ядер, выявили механизм строения кристаллов, природу химических взаимодействий и молекулярных сил.
     В военном деле эта новая физика находит обширное применение: приближение самолета и танка, появление врага нужно заметить как можно раньше, как можно точнее определить их положение, как можно меньше обнаруживая себя в то же время. Чем тоньше, чем точнее, чувствительнее данный метод, тем более мощным оружием он является в руках физика для выполнения военных задач.
     ...В настоящую войну мы вступили при таких.условиях, когда в авиации нападение было гораздо сильнее, чем защита, и поэтому особенно важной оказалась работа по борьбе с налетами: возможно более далекое обнаруживание самолетов, более точное определение самолета, уточнение зенитной стрельбы, изыскание новых методов борьбы с самолетами.
     Если сравнить те разрушительные эффекты, которые давали налеты на города Англии в начале войны, с теми эффектами, которых гитлеровцам величайшим напряжением удается достигнуть при бомбардировке Москвы и Ленинграда, то совершенно ясно можно видеть, как сильно в нашем Союзе развиваются методы защиты от воздушного нападения и как мало эффективны немецкие налеты теперь по сравнению с налетами на неподготовленную к ним в то время Англию.
     Мы хорошо помним победное шествие танковых немецких колонн во Франции и знаем, как наша авиация борется сейчас с немецкими танками и как много у нас средств изобретено для борьбы с ними: зажигательные бутылки, гранаты, противотанковые ружья. Все это сделало танки в наших условиях далеко не таким страшным и непреодолимым оружием, каким они совсем недавно были во время нашествия на Францию.
     ...На заседании Академии наук наш президент Владимир Леонтьевич Комаров и Иван Павлович Бардин доложили о грандиозной работе на оборону по мобилизации ресурсов Урала и других более восточных районов нашего Союза. Это одна сторона задачи, чрезвычайно важная, потому что, не мобилизуя своих ресурсов, не имея железа, угля, энергии, меди, алюминия и т.д., мы, конечно, ничего не сделаем. Но есть другая сторона, столь же необходимая, - совершенствование техники. Надо не только иметь материал для военной техники, не только умело строить и производить, но и находить новые, все более эффективные пути строительства. Постоянное соревнование между методами защиты и нападения делает каждое оружие все менее эффективным ввиду того, что и средства защиты приноравливаются к нему и до какой-то степени компенсируют его эффективность. Именно поэтому всякое новое средство нападения, для которого еще не придумано противоядие, оказывается особенно действенным. Наоборот, нахождение возможно более быстрого противоядия против новых средств, которые ввел в практику противник, является важным фактором успешной борьбы с ним.
     Влияние войны на технику, и в частности на физику, чрезвычайно многообразно. На задачах этой войны мы не только научились по-новому работать, не только выработали новые, гораздо более тонкие, четкие и достоверные приемы наблюдения, но открыли целый ряд новых явлений в ходе разрешения задач, выдвигаемых фронтом.
     Очень полезным для всех нас, физиков, является знакомство с производственной стороной и с условиями массового производства. Многие физики, имевшие чисто лабораторный, теоретический опыт, сейчас овладевают конструкциями, знают заводы и условия производства, знакомятся с технологией, начинают более правильно оценивать экономический фактор, значение удешевления, упрощения методов производства. Эти новые черты важны не только сейчас, но и для всего дальнейшего развития нашей науки, когда придется решать задачи мирного строительства и новой техники, повышения продукции сельского хозяйства и т.д.
     ...Советская наука всеми своими корнями и ветвями широко связана с жизнью, с задачами народного хозяйства и обороной нашей страны.
     Сейчас, когда наши материальные силы и уровень техники подверглись острейшему испытанию, такая постановка науки в Советском Союзе дает ей громадные преимущества... Германия, рассчитывавшая созданием только одной военной техники добиться преобладания и победы, просчиталась. Не может быть сильна та военная техника, как бы она ни была высока в начале войны, которая в ходе войны не может быстро приспосабливаться к требованиям, выдвигаемым войной. Уничтожив науку, Германия подорвала корни всей техники и в особенности военной техники, которая ставит исключительно большие требования перед наукой. Германия действовала, как один председатель окружного суда, который после революции должен был как-то устраивать свою жизнь. Чтобы получить некоторое количество дров, он влез на сухой сук дерева и стал отпиливать его. Естественно, что сук подломился и он упал с большой высоты и разбился. Так же неизбежно разобьется и фашистская Германия, которая подрубила сук, на котором сидела: военная техника без науки невозможна. А существование фашистской Германии, которая реакционна по самому своему существу, несовместимо с прогрессом, со свободой, с настоящей наукой, и она должна погибнуть. Если такая страна, как фашистская Германия, сталкивается в решающей схватке с самой передовой страной, со страной, в которой наука является существенной частью жизни страны, то результат неизбежен - мракобесие должно исчезнуть.      
     "Вестник Академии наук СССР", 1942, № 5-6
     

Литература:

ссылка скрыта

ссылка скрыта