327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс - урок «Годинник цокає»
Кейс - урок «Годинник цокає»

Розділ: Наука, природа та людина

Рівень (клас): 7

Тема: Прикладні науки

Мета: З'ясувати: годинник - це модний аксесуар чи необхідність.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Для чого людині годинник?
  • Які годинники з'явилися першими?
  • Як виготовляють годинник?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені знадобляться?
  • Який вплив справляє біологічний годинник на якість нашого життя?
  • Навіщо переводять часи на зимовий і літній час?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

 

Чи потрібен годинник в столітті прогресивних технологій, коли все менше людей носить їх на руці, якщо час можна переглянути на айфоні.

З годинником людина відчуває себе впевненіше. Годинники можуть бути наручними, настінними, пісочними, сонячними, електронними і т. п. Крім того, годинник є в мобільних телефонах, планшетах, комп'ютерах і електронних книгах.

Чому ж, незважаючи на те, що годинники є практично скрізь, люди постійно спізнюються, не встигають і часто нервують з цього приводу? Навіть спеціальні курси по тайм-менджменту організовуються, прищеплюючи людям почуття часу.

Фізика
Ні для кого не буде секретом, що робота всіх без винятку сучасних годинників заснована на коливаннях якогось фізичного об'єкта, який коливається з певною частотою і за допомогою механізмів рахує ці коливання і переводить їх в рух стрілок, а на електронному годиннику змінює цифри.

 

Хоча різні типи часових пристроїв мають відмінні один від одного механізми, але загальна схема у них схожа. Наприклад, в настінних годинниках таким регулятором виступає маятник, де системи шестерень ведуть підрахунок числа його коливань.

Кінематична схема наручних годинників з бічної секундною стрілкою:

 

 

Подивившись це відео, ви дізнаєтеся про пристрій і роботу механічних годинників:

Така ж система шестерень і мікросхема, де зчитуються коливання кристала кварцу, який присутній в кварцових годинниках. В атомних годинниках дана схема зчитує свідчення не з маятника або кварцу, а з коливання атомів водню.

 

У кварцових годинниках основними вузлами є електронний блок і кроковий електродвигун.

 

Принцип роботи кварцових годинників полягає в тому, що кожну секунду електронний блок посилає імпульси двигуну, який рухає стрілки.

Великою популярністю користуються годинники з автоматичним заведенням, які працюють за рахунок кінетичної енергії, що виникає при рухах руки і передається

ротору, а він в свою чергу підтягує заводну пружину.

Історія
Історія вимірювання часу на нашій Землі бере початок зі створення сонячних годинників. Адже в ті далекі часи найкращим визначенням часу служило положення сонця на небі.

 

Потім людина вирішила удосконалити це відкриття і почала використовувати тіні від вертикальних предметів. Такий годинник представляв собою встромлену в землю жердину, навколо якої малювали тимчасову шкалу. А робота таких годинників полягала в тому, що тінь від жердини пересувалася за шкалою, і можна було більш точно визначити, котра година.

Потім сонячний годинник стали робити з дерева і вішали його на стіни будівель. А далі умільці створили переносний сонячний годинник і навіть кишеньковий. Та й до матеріалів, з яких виготовляли сонячний годинник, з'явилися зовсім інші вимоги. Їх почали робити з цінних порід дерева, слонової кістки або бронзи.

Але з часом люди стали розуміти незручності сонячного годинника, так як вони могли служити лише на вулиці, і тільки в сонячні дні.

 

Наступним етапом в історії часу був винахід водяного годинника - Клепсидра. Такі годинники були дуже зручні тим, що в будь-який момент їх можна було поповнити новим запасом води. Принцип роботи водяного годинника був такий: металеві, глиняні або скляні посудини наповнювали водою, яка по краплині повільно витікала, рівень її знижувався і по розподілам на посудині визначали час.

А ось в дванадцятому столітті з'явилися перші механічні годинники. Звичайно ж, вони витонченістю не блищали. Це були величезні громіздкі пристрої, які встановлювали на вежах в центрі міста.

 

А тепер подивіться відео, з якого видно весь багатовіковий хронологічний процес створення годинника:

Результатом появи годинників став перехід від церковних канонічних годин до більш сучасних. Перший наручний годинник винайшов Пітер Хенлейн в другій половині XV століття, так як в цей час з'явилася плоска пружина. Звичайно, цьому годиннику було ще далеко до досконалості, але, тим не менш, він був виконаний з позолоченої латуні, мав всього одну стрілку, а за формою нагадував яйце.

Механічні годинники хоча і з'явилися близько 400 сотень років тому, але навіть зараз не втратили своєї актуальності. Набагато пізніше були створені кварцові годинники. І хоча ці годинники більш сучасні, але до цих пір йде суперечка, які ж з них кращі.

Давайте спробуємо порівняти між собою механічні та кварцові годинники. А вирішувати, які з них краще - це справа кожної людини.

 

Переваги механічного годинника:

1. Їх робота не залежить від батарейок;

2. Легко замінити деталі та відремонтувати годинник;

3. Мають величезний термін служби.

Переваги кварцових годинників:

1. На відміну від механічних, вони більш точно показують час;

2. Не бояться ударів;

3. Не вимагають заводу;

4. Дешевше у виготовленні;

5. Більш надійні.

Технологія
Виготовлення годинників - це досить таки складна, копітка і в той же час, ювелірна робота. У виробництві годинників задіяні всі ті роботи, що і в машинобудуванні і приладобудуванні. При виготовленні цих складних механізмів, як правило, задіяні такі процеси, як холодне штампування, точіння на автоматах, фрезерування, шліфування, термічна обробка і т. п.

 

А так, як основна частина часових деталей має мініатюрні розміри, більшість яких не перевищує одного міліметра, то особливістю технологій годинникового виробництва є висока точність їх виготовлення.

Також, величезне значення, у виробництві годинників займають оздоблювальні операції. А в цьому випадку без полірування, застосування гальванічних і лакофарбових робіт, просто не обійтися.

Ось як відбувається процес виготовлення годинника:

 

Принцип роботи механічних годинників

Також як і в будь-якому складному механізмі в годиннику є свій двигун, за допомогою якого стрілки обертаються, і регулятор, який регулює швидкість обертання цього двигуна і відповідає за точність ходу годинникового механізму. Зовнішня частина годинника, по якій ми визначаємо час може бути у вигляді циферблата зі стрілками або ж у вигляді цифрового дисплея.

Ось як виглядають основні вузли годинника:

 

Чи відомо вам, що механічний годинник складаються з більш, ніж 130 деталей. Цей злагоджений механізм відраховує час завдяки цілому набору різноманітних, але взаємодіючих шестерень, коліщаток, маятника і т. п. Механічна система приводить в дію спусковий механізм, запускає маятник і врівноважує рух шестерень. До коливання маятника призводить найтонша спіральна пружина, яка стискається і розтискаючи, змушує працювати маятник з різною амплітудою.

Питання:


Назвіть найвідоміших виробників брендів годинників?
Біологія

Ви вже багато цікавого дізналися про годинники і знаєте, що вони бувають пісочними, механічними, кварцовими і т. п., але зараз давайте поговоримо про біохімічний годинник, так як за цим годинником працюють всі живі організми на Землі.

 

Тут уже задіяна система часових генів, які забезпечують періодичний синтез певних білків.

 

Виявляється, що на відміну від звичайних годин, які розраховані показувати час протягом доби, у біологічного годинника звичайний цикл триває не 24 години, а близько 25. Тому, якщо провести експеримент і залишити людину в темному приміщенні і без будь-яких зовнішніх подразників, то внутрішня доба нашого організму триватиме до 25 годин. Але, так як сонячне світло весь день регулює наш вартовий організм, то людина реагує на зміну дня і ночі.

 

Іншим важливим моментом в роботі біологічного годинника є вироблення епіфізом такого гормону, як мелатонін. А так як мелатонін починає вироблятися ближче до ночі і його пік припадає на нічний час, то до ранку його вміст знижується, а вдень практично відсутній.

І якщо у людини в силу якихось обставин, кілька днів поспіль порушений режим, і не було можливості повноцінно їсти і спати, то через деякий час в організмі відбувається порушення роботи серцево-судинної системи та обміну речовин.

 

Питання:


Люди яких професії більше схильні до зрушень за часом: фермери, льотчики, журналісти, кухар? Психологія часу

Чи відомо вам, що люди без годинника по різному оцінюють невеликі проміжки часу. Одні з них переоцінюють їх тривалість, а інші навпаки недооцінюють. Тривалість таких психологічних хвилин залежать від настрою людини і справи, яким людина зайнята. Якщо людина перебуває в поганому настрої і чекає якийсь термінової інформації, то їй здається, що час тягнеться надто довго. І в тому випадку, коли людина захоплена якимось цікавим заняттям, то час просто летить.

 

Сприйняття часу, його відображення тривалості і швидкості подій діляться на такі типи, як:

• брадіхронічний тип - коли час прискорюється;

• тахіхронічний тип - це коли час сповільнюється.

Емоційний стан людини здатний спотворювати сприйняття часу.

Психологічний час включає в себе:

 

Як бачите психологічний час пов'язаний з життєвими подіями людини і його віковими етапами.

Географія

Якщо ми спробуємо порівняти час в різних куточках нашої планети, то побачимо, що в кожній точці може бути свій час, що не співпадає з іншою місцевістю, і пов'язано це з обертанням нашої Землі навколо своєї осі. А вам уже відомо, що Земна куля умовно розділена меридіанами на 24 часових пояси.

А збігатися час буде лише в тих місцях, які розташовані вздовж одного меридіана. І зі збільшенням відстані між меридіанами буде збільшуватися різниця в часі.

Тому в усьому світі для зручності людей прийнято користуватися поясним часом, так як в межах одного поясу час скрізь однаковий.

 

А тепер ще кілька цікавих моментів, пов'язаних з географією часу:

Виявляється, якщо подорожувати по Гімалайським горам в одному напрямку, то туристам довелося б переводити стрілки годинника не менше шести разів, так як Гімалаї мають протяжність в 1000 кілометрів і перетинають шість кордонів.

Російський острів Ратманова і американський острів Крузенштерна розташовуються на стику часових поясів і хоча відстань між ними всього чотири кілометри, але тим не менш, різниця в часі за Гринвічем складає 21 год. Ви можете самі в цьому переконатися, покрутивши глобус.

А ось в такій країні, як Китай, навіть, незважаючи на часові пояси, існує єдиний час по всій його території, і тому захід на Тибеті, можна спостерігати в районі опівночі.

Навіщо переводять годинники на літній і зимовий час?

Щорічно восени і навесні понад 100 країн світу переводять годинники на літній і зимовий час. На зимовий час годинник переводять в останню неділю жовтня на годину назад, а на літній в останню неділю березня на годину вперед. Щоб не заплутатися, легко запам'ятати, що Весна починається на букву «В» і означає переводити стрілки потрібно Вперед, а Осінь має початкову літеру «О» і переводити стрілки необхідно Зворотно.

 

Так навіщо ж все-таки ми переводимо годинник?

По-перше, влітку світловий день збільшується і світанок настає близько п'ятої години ранку, а о шостій годині вже на вулиці світло. Тому щоб не втрачати цілу годину світлового часу, прийнято було переводити стрілки годинника в весняно-літній час на годину вперед. Притому, що у вечірній час ми отримуємо можливість менше користуватися освітлювальними приладами і, тим самим, знизити споживання енергії та гроші.

Точно так і в осінній період, коли світловий день зменшується, ми переводимо годинник назад і нам не потрібно прокидатися задовго до світанку.

 

Про користь і шкоду переведення стрілок годинника точаться суперечки вже не перший рік. В рамках держави переведення часу вигідно, так як є можливість економити енергетичні ресурси, та і для екології великий плюс, адже в атмосферу потрапляє менше шкідливих часток, а в ґрунті накопичується менше шлаків.

Деякі медики дотримуються іншої думки і вважають, що від переходу на літній час слід відмовитися, тому що прокидатися до настання світанку шкідливо для здоров'я.

Вперше переводити годинник почали в 1907 році у Великобританії. Англійський підприємець Вільям Уіллет переконав громадськість у тому, що зайва година світлового часу має величезну користь. І вже в 1908 році стрілки годинника в Великобританії були переведені на літній час. Згодом цей приклад наслідували й інші країни. А от мешканцям країн, які розташовані ближче до екватора, переводити час немає необхідності, так як у них тривалість світлового дня протягом року практично не змінюється.

Подивіться на карту, на якій синім кольором, відзначені країни, в яких переводять час, а червоним - країни, де час не переводять:

 

Питання:


А як ви думаєте, в чому ще користь переведення часу, і які виникають незручності від цього? Корисні навички

А чи відомо вам, що час до заходу сонця можна визначити по пальцях? А щоб визначити такий час, вам необхідно витягнути руку таким чином, щоб сонце як би лежало на вашому вказівному пальці, як це показано на малюнку:

 

А далі, необхідно порахувати кількість пальців до горизонту. При стандартній товщині пальців, кожен ваш палець буде дорівнює приблизно п'ятнадцяти хвилинам до заходу.

 

Звичайно, якщо вам важко зрозуміти, чи відповідають ваші пальці стандартними розмірами, то можна спробувати помітити час, за який сонце опуститься на один палець вниз.

Економіка

Маркетологи ділять годинники на три групи. До першої групи відносять просто годинник, щоб дивитися час. До другої групи належить красивий годинник, щоб його було приємно носити. І третя група - особливо дорогий годинник для престижу. Ось цю останню категорію найкраще освоїли в Швейцарії, де виготовляють найточніші механічні годинники з турбійоном.

 

Що ж такого особливого в механічному годиннику з турбійоном? Якщо точність перших механічних годинників залежала від таких чинників, як положення годинника в просторі і температури навколишнього середовища, то в годиннику з турбійоном стали застосовувати спеціальні сплави, які дозволяють зменшити цю залежність.

Геніальний винахідник Абрахам-Луї Бреге прийшов до такого висновку, що на точність ходу годинника впливає не тільки температура, але і сила земного тяжіння. Адже коли годинник знаходяться у вертикальному положенні, то через неврівноваженість системи «баланс-спіраль» гравітація то прискорює, то сповільнює обертання балансу.

 

Тому вчений вирішив помістити баланс і спуск, в спеціальну обертову каретку, при обертанні якої вплив гравітації компенсувався, а точність зростала.

У 1795 році Бреге запатентував турбійон, який частково компенсував тяжіння Землі.

 

На сьогоднішній день турбійони, так само, як і годинники, діляться на види і класи. Вони діляться на прості і складні, чоловічі та жіночі, класичні та авангардні. А також можуть бути спортивними, ювелірними, дорогими і за доступними цінами.

З чого складається вартість наручних годинників?

Так як в даний час годинник є не тільки потрібним і стильним аксесуаром, але і предметом розкоші, то ціни на них коливаються від кількох десятків до сотень тисяч доларів.

Ціна годинника залежить від багатьох факторів. Тут головну роль грає матеріал, з якого виготовляються годинник.

Вартість найдешевших годинників буде коливатися в районі 10 - 30 доларів, так як їх корпус і ремінець зроблені з пластмаси або сплавів алюмінію.

Трохи дорожче коштують годинники, виготовлені з латуні. Їх вартість коливається в межах 30 - 70 доларів.

Від 70 до 300 доларів коштує годинник з корпусом з титану і сталі.

Найдорожчі годинники роблять з дорогоцінних металів. Їх ціна починається з 200 доларів. Але, якщо механізм годинника зібраний не на конвеєрі, а ручним способом, то такий годинник коштуватиме вже від кількох десятків тисяч доларів і вище.

Реклама

 

Так як виробництво годинників в світі вимірюється сотнями мільйонів і їх величезна різноманітність, то ніякий продаж годинників не може обійтися без реклами.

 

Перший рекламний ролик годинника, в якому рекламували годинники Bulova. У цьому ролику на екрані були показані годинники, які цокали протягом 60 секунд.

 

А звертали ви увагу на те, що коли показують рекламу годинника зі стрілками, то на всіх роликах зображений один, і той же час? Спостережливі глядачі помітили, що, як правило, в рекламі годин показано час 10.10, або 8.20. Цікаво, чому так? Виявляється все дуже просто. Справа в тому, що саме при такому положенні стрілок є можливість найкраще розгледіти назву бренду.

 

Якщо ще включити уяву, то можна побачити, що положення стрілок о 10.10 дарує кожному з вас усмішку і нагадує веселий смайлик, який здатний підняти настрій кожному.

Підведення підсумків уроку-кейсу

Найменування

Зміст

1

Результати уроку-кейсу можна доповнити такими знахідками учнів

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

https://www.youtube.com/watch?v=Liuo-BailUA

http://wsecrets.biz/misli-vsluch/dlya-chego-nuzhni-chasi

 

3

На допомогу учневі і коучу:

http://edufuture.biz/

https://www.youtube.com/watch?v=f090HsLCJrI

http://www.infoznania.ru/lifehack/311-time

http://www.medn.ru/statyi/Istoriyachasov.html

 

4

Де брати інформацію для кейсу:

https://www.youtube.com/watch?v=NCTxwFdeloA

http://www.genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=a99605ce-c6d5-4ee7-b5c5-977a436b974f

http://otvetget.ru/restorany-kafe-bary/kogda-perevodyat-chasy/

http://www.time-manage.com/istoriya-chasov.html

http://esotericpl.narod.ru/articles/son2.html

 

5

Локація проведення уроку-кейсу

Урок - кейс проходить у класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Участь в змаганнях:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав: ....

Завдання для них:

  1. Назвіть найвідоміших виробників брендів годинників?
  2. Люди яких професії більше схильні до зрушень за часом: фермери, льотчики, журналісти, кухар?

 

7

Домашнє завдання:

  1. Чому час переводять лише на одну годину?
  2. Який час для України є справжнім: зимовий чи літній?
  3. Як ви думаєте, переведення часу на зимовий і літній приносить більше користі чи шкоди?
  4. Кому вигідно переведення часу?
  5. А для чого вам потрібен годинник? Спробуйте записати по пунктах.

 

8

Тривалість:

90 хв. (спарений урок)

 

9

Можливість схеми проведення з учнем-дублером

Можливо.

10

Отримані знання та напрацьовані компетенції:

  •   З'ясувати: годинник - це модний аксесуар чи необхідність.
  •   Знання про значення особистості в історичних процесах.
  •   Уміння швидко знайти необхідну інформацію по темі.
  •   Отримання практичних навичок та застосування отриманої інформації.
  •   Отримання конкретних знань з фізики, біології, географії та інших розділів (наведені в розгортках).

 

11

Теги:

годинник, переведення годинників, літній час, зимовий час, сонячний годинник, пісочний годинник, біологічний годинник, біоритми, часові пояси, рекламна компанія

12

Автори:

Паутинка Світлана Анатоліївна

13

Брали участь у апгрейді кейсу:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!