Доповідь з історії
на тему
"Технічні відкриття та винаходи в XI-XV століттях".
Підготував учень 6-А класу
середньої школи N8
Бутенков Михайло.
Таганрог 2001 рік.
Зміст:
1.Вступ.
2.Металлургія і металообробка.
3.Усовершенствованіе водяного двигуна.
4.Хіміческіе виробництва.
5.Строітельная техніка.
6.Наука.
7.Енергетіка.
8.Велікіе географічні відкриття.
9.Огнестрельное зброю.
10.Кнігопечатаніе.
Введення:
Зростання міст і освіта централізованих держав у Західній Європі сприяли піднесенню культури. У порівнянні з раннім середньовіччям сильно просунулися техніка виробництва, освіта, наука і мистецтво.
Селяни і ремісники продовжували накопичувати трудовий досвід і поліпшувати знаряддя праці. Тому у 11-15 століттях у розвитку техніки були досягнуті нові успіхи.
Металургія та металообробка:
Розвиток і вдосконалення знарядь виробництва, розробка нових конструкцій вогнепальної зброї і, особливо, артилерійського озброєння, розвиток ремесла і торгівлі - все це значно збільшувало потребу в металі.
Феодальний період характеризується подальшим вдосконаленням обробки заліза і освоєнням в період мануфактури безперервного доменного процесу виплавки чавуну з руди. Завдяки використанню водяного колеса і хутра в домнах досягалася дуже висока температура: залізна руда плавилася і з неї утворювався рідкий чавун. З чавуну відливали різні вироби, а шляхом його переплавлення отримували залізо і сталь. Для плавки металів у домнах застосовували не тільки деревне, але і кам'яне вугілля, якщо поблизу були його поклади. Метал обробляли на спеціальних верстатах: токарних, шліфувальних, гвинторізних.
Технічний рівень металургії початковий період феодалізму був дуже низьким. Виплавка заліза велася в сиродутних горнах або в невеликих шахтних печах. Процес виплавки відрізнявся величезною трудомісткістю і був малопроизводителен: до 70% металу залишалося в шлаках, добова продуктивність не перевищувала 50 кілограм заліза. Для збільшення продуктивності печей необхідно було збільшувати їх висоту, а це, у свою чергу, висувало необхідність інтенсифікації дуття. Задача була вирішена шляхом переходу від ручних міхів до бурдюки з приводом від водяних коліс.
Важливість безперервної подачі повітря в піч була встановлена в процесі багатовікового досвіду залізоробного виробництва. Слово "домна" походить від давньоруського слова "дменіе" - дуття. Звідси ж назву залізоробних печей в стародавній Русі - "Домниця".
Застосування водяного колеса для приводу повітряних хутра призвело до збільшення висоти печей до 3-4 метрів і дозволило підняти добову продуктивність печі до 1 тонни, зменшивши при цьому вдвічі відходи металу в шлаку.
Інструмент для обробки металу все більше спеціалізується; створюються різні металообробні верстати - токарний, свердлильний, але всі вони були дуже примітивні і малопотужні.
Російське мідне лиття, так само як і російське залізо, славилося в усьому світі і служило предметом вивозу за кордон. Відомо, що за замовленням англійського уряду в Москві були відлиті дзвони, встановлені на дзвіниці Вестмінстерського абатства в Лондоні.
Поштовх до створення простих механізмів дало удосконалення першого автомата - механічних годинників. Перші години наводилися в рух вагою гир. Пізніше були створені кишенькові годинники з тугий згорнутої пружиною. Вартові зубчасті колеса використовували для передачі руху і в інших механізмах.
З'явилися зручні та міцні механізми, полегшили працю людини при піднятті ваг в гірському і будівельній справі: вороти, домкрати, підйомні крани, поршневі насоси. Для прокладки і очищення каналів застосовувалися землерийні машини.
Удосконалення водяного двигуна:
У гірничій справі і ремеслі почали застосовувати водяний двигун. Водяне колесо використовували на млинах: у стрімкий потік води занурювали нижню частину колеса, воно оберталося і приводило в рух важкі жорна. Таке колесо називалося ніжнебойним.
Пізніше було винайдено верхнебойное колесо: воно наводилося в рух силою падаючої на нього води і оберталося швидше, ніж ніжнебойное. Річку перегороджували греблею і відводили від неї жолоба - вузькі канали для стоку води. Вода спрямовувалася в жолоб і падала зверху на лопаті колеса, прискорюючи його рух.
При обробці металу цим колесом приводили в рух молот вагою до однієї тонни. У виробництві паперу за допомогою водяного двигуна піднімали і опускали преси, в гірничій справі - піднімали і дробили руду, відкачували воду з шахт. Це дозволяло рити більш глибокі шахти.
Хімічні виробництва:
У результаті розвивалася виробничої діяльності людини були відкриті і досліджені властивості різних нових речовин і матеріалів, що сприяло розширенню використання раніше прихованих багатств природи. У процесі освоєння металургії, скляного виробництва, виготовлення емалей і фарб був накопичений цілий ряд цінних досвідчених даних. Широке поширення отримали такі виробництва як, як дубильну, фарбувальна, виготовлення спиртних напоїв, ліків.
Освоєння нових речовин і матеріалів у великій мірі сприяла алхімія.
У нашій країні також велася інтенсивна робота з видобутку й обробки різноманітних речовин та сотава. Росія дуже багата сировиною. Багатство сировиною було важливою передумовою до розвитку вітчизняних хімічних виробництв і різних промислів. З давніх часів на Русі існували солеварні промисли. Ще в XV столітті російські майстри для добування розсолу вміли споруджувати свердловини глибиною до 60-70 метрів. Солеварне виробництво було прибутковим для держави, так як на сіль встановлювався податок. Завдяки цьому соляні промисли заохочувалися державою і отримали значний розвиток в різних місцях. Зокрема на Уралі (Пермські і Сольвичегодську), поблизу Нижнього Новгорода (Балахнінскій) та інші.
Для оборони країни потрібен був порох, а для його виробництва потрібні сірка і селітра, які в значних кількостях добувалися в Росії. Так, наприклад, виробництво селітри за підтримки уряду отримало великий розвиток, особливо в районах Воронежа, Курська, Єльця і в інших місцях. Здавна на Русі була поширена хімічна обробка деревини. По виробництву смоли, дьогтю, скипидарного масла, каніфолі російські промисли справедливо вважалися найкращими. Багато продуктів хімічних виробництв йшли на експорт.
Будівельна техніка:
У період становлення феодального суспільства завдання, що вставали перед будівельною технікою, визначалися необхідністю спорудження укріплених опорних пунктів (фортець, феодальних замків, фортів, укріплень) правлячого класу.
Церковна ідеологія, що панувала в період феодалізму, робила сильний вплив на розвиток архітектури і будівельної справи: найвеличнішими будівлями були храми, собори, замки. Виконуючи соціальне замовлення правлячого класу, будівельники епохи феодалізму освоїли методи спорудження величезних будівель.
На Русі будівельна справа і архітектура отримали самобутній розвиток, досягнувши видатних успіхів. Російське зодчество цього часу мало яскраво виражений національний характер, будучи відображенням досягнень російської культури.
За двома напрямками розвивалася техніка транспортного будівництва. Крім старого напрямки - будівлі сухопутних доріг з різними методами подолання водних перешкод (переправи і мости), все більш широкий розвиток набуває організація водних шляхів сполучення. Споруджуються судноплавні канали, шлюзи, механізовані перевали суден через гребені вододілів. Починається спорудження морських портів з причальними стінками, хвилерізами; освоюються днопоглиблювальні роботи із застосуванням спеціальних снарядів.
На сухопутних шляхах сполучення значний розвиток отримало мостобудування. Якщо в мостобудуванні техніка рабовласницького періоду застосовувала тільки арки кам'яної кладки, то протягом феодального періоду (крім того, що арка отримала свій подальший розвиток, ставши довше, легше, витонченіше) були здійснені принципово нові системи мостів. Ці нові системи грунтувалися на використанні металу в мостобудуванні, що дозволив освоїти дві нові конструктивні форми: литі балки (або ферми) і підвісні мости, вперше здійснені в Китаї.
Розвиток науки:
Батьківщиною таких видатних творів, як порох і компас, є країна прадавньої культури - Китай.
Найбільш широкі узагальнення були зроблені в механіці та в багатьох галузях цієї науки. Статика древніх механіків насамперед доповнилася динамікою, перші основи якої для руху твердих тіл розробив Галілей. Свій подальший розвиток динаміка твердих тіл отримала в роботах французьких учених Декарта, Даламбера і Лагранжа. Найбільш широке узагальнення механіка отримала в працях І. Ньютона, установив загальність ряду законів механіки. У механіці рідких тіл завдяки працям голландського вченого Стевіном, французького філософа Паскаля, швейцарських вчених, що працювали в Росії, членів Санкт-Петербурзької Академії наук Д. Бернулі і Ейлера були встановлені фундаментальні закономірності.
Такий розвиток механіки не випадково. Мануфактурна промисловість з її спорадичним застосуванням машин з'явилася базою для розвитку, перевірки та формулювання основних положень механіки.
Закони механіки, поширені на сонячну систему, призвели до заміни геоцентричної системи Птоломея геліоцентричної системою, створеною польським ученим Миколою Коперником, підтвердженої працями німецького астронома Кеплера і узагальненої Ньютоном.
Енергетика:
Значне зростання продуктивних сил феодального періоду значною мірою був обумовлений заміною м'язової енергії людини і тварин енергією неорганічних джерел природи - води і вітру, широким застосуванням у якості двигуна водяного колеса.
Використання водяних та вітрових двигунів розширюється в міру зростання масштабів виробництва таких мануфактур, як розмел зерна, підйом води, дроблення руди, нагнітання повітря в плавильні печі. Що ж стосується дрібних майстерень і цехових підприємств, то там в основному використовувалася м'язова енергія людини.
Вітрова енергія все ширше стала застосовуватися перш за все для руху суден під вітрилами.
Водяне колесо поступово вдосконалювалась. Спорудження гребель дозволило перейти від вільно стоять в потоці коліс до средненалівним, а із зростанням гребель і до верхненалівним колесам, що дає більш високий К.П.Д. (Коефіцієнт корисної дії) і що дозволяє отримати велику потужність.
Починаючи з 14-15 століть, число гідросилових установок в різних країнах Європи значно збільшується. За збереженим архівів даними найбільш ранні згадки про застосування водяних коліс в нашій країні ставляться до 14 століття. Про водяних млин згадується у грамоті подільського князя, що відноситься до 1375 році. У заповіті Дмитра Донського, датованому 1389 р., згадується про млинах, влаштованих на річках Яузі і Ходинці під Москвою.
Про досягнення гідроенергетики періоду феодалізму можна судити з таких споруд, як, наприклад, Лондонська водокачка, водопідйомне пристрій Марлі (Франція) і гідросиловим установка Фролова на Алтаї.
Великі географічні відкриття:
Великі географічні відкриття європейських мандрівників кінця 15 століття з'явилися наслідком бурхливого розвитку продуктивних сил у Європі, зростання торгівлі з країнами Сходу, нестачі дорогоцінних металів у зв'язку з розвитком торгівлі та грошового обігу.
В кінці 15 століття широкого поширення набуло вчення про кулястість Землі, розширилися знані в області астрономії і географії. Були вдосконалені навігаційні прилади (компас, астролябія - прилад для вимірювання кутів з метою визначення місцезнаходження корабля по розташуванню зірок), з'явився новий тип вітрильного судна - каравела.
Першими розпочали пошуки нових морських шляхів до Азії португальські мореплавці. На початку 60-х років 15 століття вони захопили перші опорні пункти на узбережжі Африки, а потім, просуваючись на південь вздовж її західного узбережжя, відкрили острови Зеленого мису, Азорські острови.
Одночасно на пошуки нових торгових шляхів кинулися і іспанці. У 1492 році іспанські король Фердинанд і королева Ізабелла прийняли проект генуезького мореплавця Христофора Колумба (1451-1506) досягти берегів Індії, пливучи на захід. 3 серпня 1492 з Палоса - одного з кращих портів атлантичного узбережжя Іспанії - відпливла флотилія Колумба, що складалася з трьох кораблів - "Санта Марія", "Пінта" і "Нінья", екіпажі яких нараховували 120 чоловік. Під час першої подорожі були відкриті острови Куба, Гаїті і ряд дрібніших. У 1492 році Колумб повернувся в Іспанію, де був призначений адміралом всіх відкритих земель і отримав право на 1 / 10 всіх доходів. Згодом Колумб здійснив ще три подорожі до Америки. Однак після повернення з останньої подорожі він був позбавлений всіх доходів і привілеїв і помер у злиднях.
Відкриття Колумба змусили поквапитися португальців. У 1497 році і Лісабона відпливла флотилія Васко да Гами (1469-1524) для розвідки шляхів навколо Африки. Обігнувши мис Доброї Надії, він вийшов в Індійський океан. За допомогою арабського лоцмана 20 травня 1498 року ескадра Васко да Гами увійшла в індійський порт Калікут. Морський шлях в країну казкових багатств був відкритий. Відтепер португальці стали щорічно споряджати до 20 кораблів для торгівлі з Індією. Завдяки перевазі в озброєнні і техніці їм вдалося витіснити звідти арабів. Португальці нападали на їхні судна, винищуючи команди, спустошували міста на південному березі Аравії. В Індії вони захопили опорні пункти, серед яких головним стало місто Гоа. Торгівля прянощами була оголошена королівської монополією, оскільки вона давала до 800% (!) Прибутку. У 1499-1500 роках іспанцями і в 1500-1502 роках португальцями було відкрито узбережжі Бразилії.
В Іспанії після смерті Колумба тривала посилка експедицій в нові землі. На початку 16 століття здійснив подорож у західну півкулю Амеріго Веспуччі (1454-1512) - флорентійський купець, який перебував на службі спочатку у іспанського, а потім у португальського короля, відомий мореплавець і географ. На честь Веспуччі цей материк був названий Америкою. Гіпотеза Веспуччі була остаточно підтверджена в результаті кругосвітньої подорожі Магелан (1519-1522). Ім'я ж Колумба залишилося увічненим у назві однієї з латиноамериканських країн - Колумбії.
У 1497-1498 роках англійські мореплавці досягли північно-східного узбережжя Північної Америки і відкрили Ньюфаундленд і Лабрадор.
Вогнепальна зброя XIV-XIX століть:
Цю історію розповідають по-різному, і важко вже встановити, що в ній правда, а що вигадка.
У німецькому місті Фрайбурзі на початку XIV століття жив чернець на ім'я Бертольд Шварц. Займався цей чернець алхімією. Одного разу він змішував порошки різних хімічних речовин і нагрівав їх у що стоїть на вогні мідної ступі, прикритої замість кришки каменем. Мабуть камінь цей не надто щільно закривав горловину ступи: інакше як могла б потрапити в неї іскра? Страшний гуркіт потряс стіни кімнати, миттєво наповнити їдким чорним димом. Камінь, підкинутий невідомою силою, врізався в стелю. Що сталося з самим Шварцем точно не відомо: чи то він загинув, чи то цей випадок підштовхнув його до подальшого дослідження зробленого ним складу. Така середньовічна легенда про винахід пороху.
Європейці знали секрет виготовлення пороху набагато раніше - в усякому разі, відома зашифрована відомим вченим XIII століття Роджером Беконом запис з його рецептом. Ще візантійці застосовували у військових цілях склади, близькі пороху. Але й вони, судячи з усього, не були першовідкривачами.
Порох (суміш селітри, сірки і кам'яного вугілля) був, мабуть, винайдений китайцями і використовувався ними і для феєрверків, і для бойових дій. Китайці володіли секретами багатьох подібних засобів, але порох володів двома властивостями, що мали величезне значення: швидке згоряння на повітрі і здатність вибухати в замкнутому просторі.
Визнано що вогнепальна зброя з'явилася на рубежі XIII-XIV століть. Найдавніше відоме нам по малюнках і описах вогнепальну зброю називалося "мадфой", і винайшли його араби. У XV столітті з'явилися знаряддя, які здатні були кількома пострілами пробити пролом в товстих кам'яних стінах. Герцог Бургундський, непокірний васал короля Франції, називав свою артилерію "ключем французьких міст". Ручна зброя теж ставало все більш ефективним, їм озброювалися вже цілі загони воїнів, здатні вирішити результат бою.
Розвивається артилерійська наука. Європейські вчені, в тому числі знаменитий італійський математик Тарталья, займаються розрахунками траєкторій польоту снарядів, дають рекомендації майстрам-ливарникам. Гармат у Європі дуже багато, і застосовуються вони вже не тільки при штурмі і захисту міст, але й у польових битвах.
Гармати стали більш маневреними, так як їх тепер встановлювали на поворотних лафетах. Винайшли розривні снаряди. Було вдосконалено ручна вогнепальна зброя: у піхотинців з'явилися важкі рушниці - мушкети. З мушкетів стріляли з підставки досить влучно на 150-200 кроків. Стволи гармат і рушниць стали відливати в спеціальних формах, а отвори в свол робили на свердлильному верстаті.
Лицарські обладунки більше не використовувалися - їх легко пробивали кулі. Замки перестали бути незлочинним - їх стіни легко руйнували важкі гармати.
Друкарство:
Розвиток ремесла і торгівлі, великі географічні відкриття, виникнення університетів - все це сприяло становленню освіти, зростанню освіченості. Книг було потрібно усе більше і більше. Тоді й виникло книгодрукування.
Створюючи книгодрукування, люди подбали і про те, щоб усіляко спростити і полегшити процес виготовлення друкованої форми. Її складали з металевих брусків - літер, на кінцях яких відтворені рельєфні дзеркальні зображення букв, цифр і розділових знаків.
Перші досліди друкарства проводив ще у 1041-1048 роках китайський коваль Бі Шен; літери він виготовляв з глини. У 12-13 століттях в Кореї використовувалися вже металеві літери. Творцем європейської системи друкарства став великий німецький новатор Йоганн Гутенберг (1399-1468). Саме він зумів знайти найкращі технічні форми.
Виникнення друкарства зіграло колосальну роль у соціально-політичному і культурному житті людства.
Книгодрукування швидко розповсюдилось по Європі. У 1465 друкарський верстат заробив в Італії, в 1470 році - у Франції, в 1473 році - в Бельгії і Угорщині, близько 1473 - у Польщі, у 1474 році - в Іспанії, в 1476 році в Чехословаччині та Англії.
Винахід книгодрукування - одне з найбільших відкриттів в історії людства.