Реферат: Технические открытия и изобретения в XI-XV веках

Докладпо истории

на тему

Техническиеоткрытия иизобретенияв XI-XV веках”.


Подготовилученик 6-А класса

среднейшколы N8

БутенковМихаил.


Таганрог2001 год.


Оглавление:


1.Введение.


2.Металлургияи металлообработка.


3.Усовершенствованиеводяного двигателя.


4.Химическиепроизводства.


5.Строительнаятехника.


6.Наука.


7.Энергетика.


8.Великиегеографическиеоткрытия.


9.Огнестрельноеоружие.


10.Книгопечатание.


Введение:


Ростгородов и образованиецентрализованныхгосударствв ЗападнойЕвропе способствовалиподъему культуры.По сравнениюс ранним средневековьемсильно продвинулисьтехника производства, образование, наука и искусство.

Крестьянеи ремесленникипродолжалинакапливатьтрудовойопыт и улучшатьорудия труда.Поэтому в 11-15 векахв развитиитехники былидостигнутыновые успехи.


Металлургияи металлообработка:


Развитиеи совершенствованиеорудий производства, разработкановых конструкцийогнестрельногооружия и, в особенности, артиллерийскоговооружения, развитие ремеслаи торговли –всё это значительноувеличивалопотребностьв металле.

Феодальныйпериод характеризуетсядальнейшимсовершенствованиемобработкижелеза и освоениемв период мануфактурынепрерывногодоменногопроцессавыплавкичугуна из руды.Благодаряиспользованиюводяного колесаи мехов в домнахдостигаласьочень высокаятемпература: железнаяруда плавиласьи из неё образовывалсяжидкий чугун.Из чугуна отливалиразличныеизделия, а путёмего переплавкиполучали железои сталь.Для плавкиметаллов вдомнах применялине только древесный, но и каменныйуголь, если вблизиимелись егозалежи.Металлобрабатывалина специальныхстанках: токарных, шлифовальных, винторезных.

Техническийуровень металлургииначальныйпериод феодализмабыл очень низким.Выплавкажелеза веласьв сыродутныхгорнах или внебольшихшахтных печах.Процессвыплавки отличалсягромаднойтрудоёмкостьюи был малопроизводителен: до 70% металлаоставалосьв шлаках, суточнаяпроизводительностьне превышала50 килограммжелеза.Для увеличенияпроизводительностипечей необходимобыло увеличиватьих высоту, а это, в свою очередь, выдвигалонеобходимостьинтенсификациидутья.Задачабыла решенапутём переходаот ручных меховк мехам с приводомот водяныхколёс.

Важностьнепрерывнойподачи воздухав печь былаустановленав процессемноговековогоопыта железоделательногопроизводства.Слово“домна”происходитот древнерусскогослова “дмение”– дутьё.Отсюдаже названиежелезоделательныхпечей в древнейРуси – “домница”.

Применениеводяного колесадля приводавоздушных меховпривело к увеличениювысоты печейдо 3-4 метров ипозволилоподнять суточнуюпроизводительностьпечи до 1 тонны, уменьшивпри этом вдвоеотходы металлав шлаке.

Инструментдля обработкиметалла всёболее специализируется; создаютсяразличныеметаллообрабатывающиестанки– токарный, сверлильный, но все они быливесьма примитивныи маломощны.

Русскоемедное литьё, так жекак и русскоежелезо, славилосьво всём миреи служило предметомвывоза за границу.Известно, что позаказу английскогоправительствав Москве былиотлиты колокола, установленныена колокольнеВестминстерскогоаббатства вЛондоне.

Толчокк созданиюпростых механизмовдало усовершенствованиепервого автомата– механическихчасов.Первыечасы приводилисьв движениетяжестью гирь.Позднеебыли созданыкарманные часыс тугой свёрнутойпружиной.Часовыезубчатые колёсаиспользовалидля передачидвижения и вдругих механизмах.

Появилисьудобные и прочныемеханизмы, облегчившиетруд человекапри поднятиитяжестей вгорном и строительномделе: вороты, домкраты, подъёмныекраны, поршневыенасосы.Для прокладкии очистки каналовприменялисьземлеройныемашины.


Усовершенствованиеводяного двигателя:


В горномделе и ремеслестали применятьводяной двигатель.Водяноеколесо использовалина мельницах: в стремительныйпоток водыпогружалинижнюю частьколеса, оно вращалосьи приводилов движениетяжёлые жернова.Такое колесоназывалосьнижнебойным.

Позднеебыло изобретеноверхнебойноеколесо: оно приводилосьв движениесилой падающейна него водыи вращалосьбыстрее, чем нижнебойное.Рекуперегораживалиплотиной иотводили отнеё желоба –узкие каналыдля стока воды.Водаустремляласьв жёлоб и падаласверху на лопастиколеса, ускоряяего движение.

Приобработкеметалла этимколесом приводилив движениемолот весом до одной тонны.В производствебумаги с помощьюводяного двигателяподнимали иопускали прессы, в горномделе – поднималии дробили руду, откачиваливоду из шахт.Это позволялорыть болееглубокие шахты.


Химическиепроизводства:


В результатеразвивавшейсяпроизводственнойдеятельностичеловека былиоткрыты и исследованысвойства различныхновых веществи материалов, чтоспособствовалорасширениюиспользованияранее скрытыхбогатств природы.В процессеосвоения металлургии, стекольногопроизводства, изготовленияэмалей и красокбыл накопленцелый ряд ценныхопытных данных.Широкоераспространениеполучили такиепроизводствакак, как дубильное, красильное, изготовлениеспиртных напитков, лекарств.

Освоениюновых веществи материаловв большой степениспособствовалаалхимия.

В нашейстране такжевелась интенсивнаяработа по добычеи обработкеразнообразныхвеществ и сотавов.Россияочень богатасырьём.Богатствосырьём являлосьважной предпосылкойк развитиюотечественныххимическихпроизводстви различныхпромыслов.С давнихвремён на Русисуществовалисолеварныепромыслы.Ещё в XVвеке русскиемастера длядобываниярассола умелисооружатьбуровые скважиныглубиной до60-70 метров.Солеварноепроизводствобыло прибыльнымдля государства, так какна соль устанавливалсяналог.Благодаряэтому соляныепромыслы поощрялисьгосударствоми получилибольшое развитиев разных местах.В частностина Урале(Пермскиеи Сольвычегодские), близНижнегоНовгорода(Балахнинские)и другие.

Дляобороны странынужен был порох, а для егопроизводстватребовалисьсера и селитра, которыев значительныхколичествахдобывалисьв России.Так, например, производствоселитры приподдержкеправительстваполучило большоеразвитие, особеннов районах Воронежа, Курска, Ельцаи в других местах.Издревлена Руси былараспространенахимическаяобработкадревесины.По производствусмолы, дёгтя, скипидарногомасла, канифоли русскиепромыслы справедливосчиталисьлучшими.Многиепродукты химическихпроизводствшли на экспорт.


Строительнаятехника:


В периодстановленияфеодальногообщества задачи, встававшиеперед строительнойтехникой, определялисьнеобходимостьюсооруженияукреплённыхопорных пунктов(крепостей, феодальныхзамков, фортов, укреплений)правящегокласса.

Церковнаяидеология, господствовавшаяв период феодализма, оказываласильное влияниена развитиеархитектурыи строительногодела: самымивеличественнымизданиями былихрамы, соборы, замки.Выполняя социальныйзаказ правящегокласса, строителиэпохи феодализмаосвоили методысооружениягромадныхзданий.

НаРуси строительноедело и архитектураполучили самобытноеразвитие, достигнуввыдающихсяуспехов.Русскоезодчество этоговремени носилоярко выраженныйнациональныйхарактер, являясьотражениемдостиженийрусской культуры.

Подвум направлениямразвиваласьтехника транспортногостроительства.Кроместарого направления– постройкисухопутныхдорог с различнымиметодами преодоленияводных препятствий(переправыи мосты), всё болееширокое развитиеприобретаеторганизацияводных путейсообщения.Сооружаютсясудоходныеканалы, шлюзы, механизированныеперевалы судовчерез гребниводоразделов.Начинаетсясооружениеморских портовс причальнымистенками, волнорезами; осваиваютсядноуглубительныеработы с применениемспециальныхснарядов.

Насухопутныхпутях сообщениязначительноеразвитие получиломостостроение.Если вмостостроениитехника рабовладельческогопериода применялатолько аркикаменной кладки, то в течениефеодальногопериода(помимотого, что аркаполучила своёдальнейшееразвитие, ставдлиннее, легче, изящнее)были осуществленыпринципиальноновые системымостов.Эти новыесистемы основывалисьна использованииметалла вмостостроении, позволившегоосвоить двеновые конструктивныеформы: литыебалки(или фермы)и подвесныемосты, впервыеосуществлённыев Китае.


Развитиенауки:


Родинойтаких выдающихсяпроизведений, как порохи компас, является странадревнейшейкультуры-Китай.

Наиболееширокие обобщениябыли сделаныв механике иво многих отрасляхэтой науки.Статикадревних механиковпрежде всегодополниласьдинамикой, первыеосновы которойдля движениятвёрдых телразработалГалилей.Своё дальнейшееразвитие динамикатвёрдых телполучила вработах французскихучёных Декарта, Даламбераи Лагранжа.Наиболееширокое обобщениемеханика получилав трудах И.Ньютона, установившеговсеобщностьряда законовмеханики.В механикежидких телблагодарятрудам голландскогоучёного Стевина, французскогофилософа Паскаля, швейцарскихучёных, работавшихв России, членовСанкт-ПетербургскойАкадемии наукД.Бернулии Эйлера былиустановленыфундаментальныезакономерности.

Такоеразвитие механикине случайно.Мануфактурнаяпромышленностьс её спорадическимприменениеммашин явиласьбазой для развития, проверкии формулировкиосновных положениймеханики.

Законымеханики, распространённыена солнечнуюсистему, привелик замене геоцентрическойсистемы Птоломеягелиоцентрическойсистемой, созданнойпольским учёнымНиколаем Коперником, подтверждённойтрудами немецкогоастрономаКеплера и обобщённойНьютоном.


Энергетика:


Значительныйрост производительныхсил феодальногопериода взначительноймере был обусловлензаменой мускульнойэнергии человекаи животныхэнергиейнеорганическихисточниковприроды – водыи ветра, широкимприменениемв качестведвигателяводяного колеса.

Использованиеводяных и ветровыхдвигателейрасширяетсяпо мере ростамасштабовпроизводстватаких мануфактур, как размолзерна, подъёмводы, дроблениеруды, нагнетаниевоздуха в плавильныепечи.Что жекасается мелкихмастерскихи цеховыхпредприятий, то там в основномиспользоваласьмускульнаяэнергия человека.

Ветроваяэнергия всёшире сталаприменятьсяпрежде всегодля движениясудов под парусами.

Водяноеколесо постепенносовершенствовалось.Сооружениеплотин позволилоперейти отсвободно стоящихв потоке колёск средненаливным, а с ростомплотин и кверхненаливнымколёсам, дающимболее высокийК.П.Д.(КоэффициентПолезногоДействия)и позволяющимполучить большуюмощность.

Начинаяс 14-15 веков, числогидросиловыхустановок вразных странахЕвропы значительноувеличивается.По сохранившимсяархивам даннымнаиболее ранниеупоминанияо применениеводяных колесв нашей странеотносятся к14 веку. О водяныхмельница упоминаетсяв грамоте подольскогокнязя, относящейсяк 1375 году. В завещанииДмитрия Донского, датированномв 1389 г., упоминаетсяо мельницах, устроенныхна реках Яузеи Ходынке подМосквой.

О достиженияхгидроэнергетикипериода феодализмаможно судитьпо таким сооружениям, как, например, Лондонскаяводокачка, водоподъемноеустройствов Марли (Франция)и гидросиловаяустановкаФролова наАлтае.


Великиегеографическиеоткрытия:


Великиегеографическиеоткрытия европейскихпутешественниковконца 15 векаявились следствиембурного развитияпроизводительныхсил в Европе, ростаторговли состранами Востока, нехваткидрагоценныхметаллов всвязи с развитиемторговли иденежногообращения.

В конце15 века широкоераспространениеполучило учениео шарообразностиЗемли, расширилисьзнани в областиастрономиии географии.Былиусовершенствованынавигационныеприборы(компас, астролябия– прибор дляизмерения угловс целью определенияместонахождениякорабля порасположениюзвёзд), появилсяновый тип парусногосудна – каравелла.

Первыминачали поискиновых морскихпутей в Азиюпортугальскиемореплаватели.В начале60-х годов 15 векаони захватилипервые опорныепункты на побережьеАфрики, а затем, продвигаясьна юг вдоль еёзападногопобережья, открылиострова Зелёногомыса, Азорскиеострова.

Одновременнона поиски новыхторговых путейустремилисьи испанцы.В 1492 годуиспанскиекороль Фердинанди королеваИзабелла принялипроект генуэзскогомореплавателяХристофораКолумба(1451-1506) достичьберегов Индии, плывяна запад.3 августа1492 года из Палоса– одного излучших портоватлантическогопобережьяИспании – отплылафлотилия Колумба, состоявшаяиз трёх кораблей– “СантаМария”, “Пинта”и “Нинья”, экипажикоторых насчитывали120 человек.Во времяпервого путешествиябыли открытыострова Куба, Гаитии ряд болеемелких.В 1492 годуКолумб вернулсяв Испанию, где былназначен адмираломвсех открытыхземель и получилправо на 1/10всех доходов.ВпоследствииКолумб совершилещё три путешествияв Америку.Однакопосле возвращенияиз последнегопутешествияон был лишёнвсех доходови привилегийи умер в бедности.

ОткрытияКолумба заставилипоторопитьсяпортугальцев.В 1497 годуи Лисабонаотплыла флотилияВаско да Гаммы(1469-1524)для разведкипутей вокругАфрики.Обогнув мысДоброй Надежды, он вышелв Индийскийокеан.С помощьюарабскоголоцмана 20 мая1498 года эскадраВаско да Гаммывошла в индийскийпорт Каликут.Морскойпуть в странусказочныхбогатств былоткрыт.Отнынепортугальцыстали ежегодноснаряжать до20 кораблей дляторговли сИндией.Благодаряпревосходствув вооружениии технике имудалось вытеснитьоттуда арабов.Португальцынападали наих суда, истребляякоманды, опустошалигорода на южномберегу Аравии.В Индииони захватилиопорные пункты, средикоторых главнымстал город Гоа.Торговляпряностямибыла объявленакоролевскоймонополией, так какона давала до800%(!) прибыли.В 1499-1500 годахиспанцами ив 1500-1502 годах португальцамибыло открытопобережьеБразилии.

В Испаниипосле смертиКолумба продолжаласьпосылка экспедицийв новые земли.В начале16 века совершилпутешествиев западноеполушариеАмериго Веспуччи(1454-1512)– флорентийскийкупец, состоявшийна службе сначалау испанского, а затему португальскогокороля, известныймореплавательи географ.В честь Веспуччиэтот материкбыл названАмерикой.ГипотезаВеспуччи былаокончательноподтвержденав результатекругосветногопутешествияМагелана(1519-1522).Имя жеКолумба осталосьувековеченнымв названииодной из латиноамериканскихстран – Колумбии.

В 1497-1498годах английскиемореплавателидостиглисеверо-восточногопобережьяСеверной Америкии открылиНьюфаундленди Лабрадор.


Огнестрельноеоружие XIV-XIXвеков:


Этуисторию рассказываютпо-разному, и трудно ужеустановить, что в нейправда, а чтовымысел.

В германскомгороде Фрайбургев начале XIVвека жилмонах по имениБертольд Шварц.Занималсяэтот монахалхимией.Однаждыон смешивалпорошки разныххимическихвеществ и нагревалих в стоящейна огне меднойступе, прикрытойвместо крышкикамнем.Видимокамень этотне слишкомплотно закрывалгорловинуступы: иначекак могла быпопасть в неёискра? Страшный грохотпотряс стеныкомнаты, мгновеннонаполнившейсяедким чёрнымдымом.Камень, подброшенныйневедомойсилой, врезалсяв потолок. Чтопроизошло ссамим Шварцемточно не известно: то ли онпогиб, то ли этотслучай подтолкнулего к дальнейшемуисследованиюсделанногоим состава.Таковасредневековаялегенда обизобретениипороха.

Европейцызнали секретизготовленияпороха многораньше – вовсяком случае, известназашифрованнаяизвестнымучёным XIIIвекаРоджером Бэкономзапись с егорецептом.Ещё византийцыприменяли ввоенных целяхсоставы, близкиепороху.Но и они, судя по всему, не былипервооткрывателями.

Порох(смесьселитры, серы икаменного угля)был, видимо, изобретёнкитайцами ииспользовалсяими и для фейерверков, и длябоевых действий.Китайцывладели секретамимногих подобныхсредств, но порохобладал двумясвойствами, имевшимиогромное значение: быстроесгорание навоздухе и способностьвзрыватьсяв замкнутомпространстве.

Признаночто огнестрельноеоружие появилосьна рубеже XIII-XIVвеков.Самоедревнее известноенам по рисунками описаниямогнестрельноеоружие называлось“мадфой”, и изобрелиего арабы.В XV векепоявилисьорудия, которыеспособны былинесколькимивыстреламипробить брешьв толстых каменныхстенах.ГерцогБургундский, непокорныйвассал короляФранции, называлсвою артиллерию“ключом французскихгородов”.Ручноеоружие тожестановилосьвсё болееэффективным, им вооружалисьуже целые отрядывоинов, способныерешить исходбоя.

Развиваетсяартиллерийскаянаука.Европейскиеучёные, в том числезнаменитыйитальянскийматематикТарталья, занимаютсярасчётамитраекторийполёта снарядов, даютрекомендациимастерам-литейщикам.Пушекв Европе оченьмного, и применяютсяони уже не толькопри штурме изащите городов, но и вполевых сражениях.

Пушкистали болееманёвренными, так каких теперьустанавливалина поворотныхлафетах.Изобрелиразрывныеснаряды.Былоусовершенствованноручное огнестрельноеоружие: у пехотинцевпоявилисьтяжёлые ружья– мушкеты.Из мушкетовстреляли сподставкидовольно меткона 150-200 шагов.Стволыпушек и ружейстали отливатьв специальныхформах, а отверстияв сволах делалина сверлильномстанке.

Рыцарскиедоспехи большене использовались– их легко пробивалипули.Замкиперестали бытьнепреступными– их стены легкоразрушалитяжёлые орудия.


Книгопечатание:


Развитиеремесла и торговли, великиегеографическиеоткрытия, возникновениеуниверситетов– всё это способствовалостановлениюпросвещения, ростуобразованности.Книгтребовалосьвсё больше ибольше.Тогдаи возниклокнигопечатание.

Создаваякнигопечатание, люди позаботилисьи о том, чтобы всемерноупростить иоблегчитьпроцесс изготовленияпечатной формы.Её составлялииз металлическихбрусочков –литер, на концахкоторых воспроизведенырельефныезеркальныеизображениябукв, цифр изнаковпрепинания.

Первыеопыты книгопечатанияпроводил ещёв 1041-1048 годах китайскийкузнец Би Шэн; литерыон изготовлялиз глины.В 12-13 векахв Корее использовалисьуже металлическиелитеры.Создателемевропейскойсистемы книгопечатаниястал великийнемецкий новаторИоганн Гутенберг(1399-1468).Именноон сумел найтинаилучшиетехническиеформы.

Возникновениекнигопечатаниясыграло колоссальнуюроль в социально-политическойи культурнойжизни человечества.

Книгопечатаниебыстро распространилосьпо Европе.В 1465 годутипографскийстанок заработалв Италии, в 1470 году– во Франции, в 1473 году– в Бельгии иВенгрии, около1473 года – в Польше, в 1474 году– в Испании, в 1476 годув Чехословакиии Англии.

Изобретениекнигопечатания– одно из величайшихоткрытий вистории человечества.

еще рефераты
Еще работы по историческим личностям