Математика в артиллерии.

Слайд 1

Презентация по математике на тему: «Значение математики в артиллерии» Выполнил: кадет группы 11 Миломаев Михаил Руководитель : Самохина Эльвира Васильевна

Слайд 2

«Математика – царица наук…» Карл Фридрих Гаусс «Артиллерия – бог войны …» Иосиф Виссарионович Сталин

Слайд 3

Великая Отечественная война. Вражеское орудие внезапно открыло огонь по одному из наших танков . Страшной силы удары один за другим потрясли могучую боевую машину – это ударялись в танк снаряды противника. Но разрывы их происходили почему–то в стороне от танка, в нескольких метрах от него . Броня нигде не была пробита, танк оставался невредимым и продолжал двигаться . Тем временем экипаж танка обнаружил неприятельскую пушку и несколькими удачными выстрелами из своего орудия подбил ее. Пушка замолчала.

Слайд 4

Что же спасло танк? Почему попадавшие в него снаряды не пробивали броню, не рвались внутри танка? Дело в том, что снаряд надежно пробивает броню, если попадает в нее под прямым углом, то есть когда угол встречи равен прямому или близок к нему . Когда же угол встречи невелик, и снаряд ударяет наискось, тогда он может скользнуть по гладкой поверхности брони и отлететь в сторону. Как говорят артиллеристы, при малом угле встречи снаряд рикошетирует. Очевидно, гитлеровские артиллеристы стреляли не слишком искусно – все их снаряды попадали в скошенные плиты брони советского танка и рикошетировали. Это обстоятельство и помогло нашему танку остаться невредимым .

Слайд 5

Рикошет вреден, когда нужно стрелять по броне. Но артиллеристы умеют извлечь пользу и из рикошета . При больших углах встречи снаряда с землей на мягком грунте образуются воронки. Осколки гранаты, разорвавшейся на земле, могут поражать лишь открытые цели; солдат, укрывшихся в окопах, они поразят лишь в том случае, когда граната разорвется в самом окопе.

Слайд 6

При малом же угле встречи–не более 18–22 градусов – граната с взрывателем замедленного действия скользнет по земле, оставив в ней борозду в 1–2 метра длиной, и полетит дальше. Также летит, отскакивая от воды, камень, если он умело и сильно брошен под малым углом к ее поверхности.

Слайд 7

Камень может подпрыгнуть в этом случае несколько раз. Граната же после рикошета пролетит недолго: после удара о землю она под действием взрывателя тотчас же взорвется. Чаще всего разрыв происходит на высоте в 3–4 метра над землей, метрах в 10–15 от борозды, которую граната прочертила на земле. Осколки же гранаты, рвущейся в воздухе, могут поразить и тех солдат, которые укрылись в окопах, ямах или оврагах с крутыми скатами.

Слайд 8

Как же надо направить ствол орудия, чтобы снаряд попал в цель? Так представляли себе полет снаряда артиллеристы XVI века. Но сколько бы раз вы так ни стреляли, в цель вы не попадете никогда: всякий раз снаряд будет падать на землю и разрываться, пролетев всего лишь метров 200–300.

Слайд 9

Чтобы попасть, надо направить ствол не в цель, а несколько выше ее . Каждый школьник, зная законы, открытые Галилеем и Ньютоном, даст ответ : на летящий снаряд действует сила тяжести и заставляет его опускаться во время полета. Поэтому снаряд летит по кривой линии (параболе).

Слайд 10

В ходе реальных боевых действий артиллеристами решаются сложные расчетные задачи , о которых можно рассказать только на профессиональном уровне. Но простейшие «идеальные» задачи, в которых не учитываются погодные или другие условия боя, влияние различных физических величин могут быть понятны и школьнику, владеющему элементарными знаниями механики и тригонометрии. Задача о максимальной дальности полета снаряда . Представим себе, что в начале координат стоит пушка, которая стреляет снарядами, вылетающими из ствола со скоростью v . Артиллерист может направить ствол пушки под любым углом α к горизонту. При разных углах α получаются разные траектории . Используя закон движения снаряда (механика) и уравнение линии траектории (математика), было доказано, что линией траектории снаряда является парабола, а на дальность полёта влияет лишь угол стрельбы α . Угол наибольшей дальности полёта снаряда равен 45 градусам.

Слайд 11

Однако снаряды, выпущенные под любым углом из орудия не могут подняться выше определенной точки. Эта точка будет являться вершиной параболы , так называемой «параболы безопасности». Выше этой параболы самолетам летать безопасно.

Слайд 12

В 1941 г. многих выпускников механико-математического факультета МГУ сразу после вручения им дипломов отправили на фронт техниками-лейтенантами в основном в артиллерийские войска. Вот лишь некоторые примеры: - Ф ронт требует увеличения эффективности огня артиллерии, повышения меткости стрельбы. Важная проблема. Ее успешно решает академик А.Н.Колмогоров . Он выполнил работу о наиболее выгодном рассеивании снарядов при стрельбе по площадям. Эта работа оказала серьезную помощь в повышении эффективности огня советской артиллерии. Д обровольцем ушел на фронт и участвовал в боях выдающийся математик и педагог, член- корреспондент АН А.А.Ляпунов , стал артиллерийским офицером. Он не только храбро воевал, но и вносил много ценного в правила стрельбы. В частях тяжёлой артиллерии на Пулковских высотах воевал выдающийся специалист в области теории чисел, теории вероятностей академик Ю.В. Линник . В о время Великой Отечественной войны появилась и такая важная проблема, как обеспечение кучности стрельбы и устойчивости снарядов при полете. Эту сложную математическую задачу решил член-корреспондент АН СССР Н.Г. Четаев . Он рассчитал наиболее выгодную крутизну нарезки стволов орудий, что позволило обеспечить кучность стрельбы и устойчи­вость снарядов при полете . П рофессор С.В.Бахвалов, известный геометр, разработал теорию приборов управления артиллерийским огнем .

Слайд 13

Всем этим далеко не ограничиваются случаи применения математики в артиллерии. Артиллеристу она нужна буквально на каждом шагу. Даже из приведенных здесь примеров ясно, что артиллерист должен отлично знать и арифметику, и геометрию, и тригонометрию, и алгебру, и, отчасти, аналитическую геометрию. Этими науками артиллеристу надо овладеть так хорошо, чтобы даже в бою, под огнем неприятеля, он не ошибался в расчетах, уверенно и спокойно применяя нужные формулы. Для полного же понимания теории стрельбы и науки о полете снаряда — баллистики — надо знать всю высшую математику. Быть хорошим артиллеристом — это значит обязательно быть хорошим математиком!

Слайд 14

В презентации использованы материалы книги: Никифоров Н. Н., Туркин П. И., Жеребцов А. А., Галиенко С. Г. Артиллерия / Под общ. ред. Чистякова М. Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953 . http:// eknigi.org/voennaja_istorija/96015-artilleriya-1953.html