Константин Эдуардович Циолковский. Идеи Циолковского (по его работам) и их реальное воплощение

               Муниципальное общеобразовательное учреждение

                    « Арсинская средняя общеобразовательная школа »

Нагайбакского муниципального района Челябинской области

          Россия, Челябинская область Нагайбакский район

                 п.Арсинский пер. им. А.В. Александрова д.1

                                        arsinag74@mail.ru.

                                 Тел/факс(835157)2-23-60

Информационно-познавательный проект

«Константин Эдуардович Циолковский. Идеи Циолковского (по его работам) и их реальное воплощение»

Выполнила:

                                                                        Лаишевцева Алёна  

                                                                      МОУ« Арсинская СОШ »  класс 10

                                                                                      Наставник:

                                                                        Попова Надежда Николаевна

                                                                 МОУ« Арсинская СОШ »  

Арсинский,2021

                                     Паспорт проекта

1.Название проекта: «Константин Эдуардович Циолковский. Идеи Циолковского (по его работам) и их реальное воплощение»

2.Руководитель проекта: Попова Н.Н.

3.Предметная область: физика

4.Возраст учащихся, на которых рассчитан проект: 16-17 лет

5.Состав проектной группы: Лаишевцева Алёна, 10 класс

6. Тип проекта: информационно-познавательный

      7.Цель проекта: изучить автобиографию К.Э. Циолковского, его работы и установить влияние его научных достижений на общечеловеческую культуру.

      8.Задачи проекта:

• Собрать и оформить материал по заданной теме.
• Развить навыки работы с различными источниками информации.
• Представить собранный материал в виде презентации на защите проектов

                                             Содержание

1.Введение:………………………………………………………………………4

2. Детство и самообразование К.Э. Циолковского:………………………...5-7

3. Научные труды:……………………………………………………………….8

4. Научные достижения:……………………………………………………...9-10

5. Награды Циолковского и увековечение его памяти:……………………....11

Заключение:……………………………………………………………………..12

Список литературы:…………………………………………………………….13

.

Введение.

Я выбрала данную тему потому что Константин Эдуардович Циолковский – русский и советский учёный-самоучка и изобретатель с большой «Буквы».

Его научные труды изучались, и будут изучаться еще долгое время. Циолковский внес большой вклад в развитие естественных наук, он автор по аэродинамике, воздухоплаванию и многих других научных направлений ; представитель русского космизма, член Русского общества любителей мироведения; автор научно-фантастических произведений, считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной; сторонник и пропагандист идеи освоения космического пространства космическими ракетами с использованием орбитальных станций. — поэтому такого человека нельзя оставить без должного внимания.

Сегодня разговор пойдёт Константине Эдуардовиче Циолковском. Идеи Циолковского и их реальное воплощение. Но прежде чем с ними познакомится, расскажу вам немного о его биографии.

Не все люди нашей планеты знакомы с тем, кто такой Циолковский, с его работами их использованием. Поэтому я поставила перед собой цель- изучить автобиографию К.Э. Циолковского, его работы и установить влияние его научных достижений на общечеловеческую культуру.

Задачи:

• Собрать и оформить материал по заданной теме.
• Развить навыки работы с различными источниками информации.
• Представить собранный материал в виде презентации на защите проектов

Детство и самообразование К. Э. Циолковского

Родился 5 сентября 1857 года, в семье польского дворянина, служившего по ведомству  государственных имуществ, в селе Ижевское под Рязанью. Считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной.

 Отец Константина, Эдуард Игнатьевич Циолковский . Родился в селе Коростянин. В 1841 году окончил Лесной и Межевой институт в Петербурге, затем служил лесничим в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведён в Пронское лесничество Спасского уезда Рязанской губернии. Проживая в селе Ижевском, встретился со своей будущей женой Марией Ивановной Юмашевой, матерью Константина Циолковского. Мария Ивановна была образованной женщиной: окончила гимназию, знала латынь, математику и другие науки.

Имя Константин было совершенно новым в роду Циолковских, оно было дано по имени священника, крестившего младенца.

Как видно из автобиографии Циолковского, в первые 10 лет жизни в нём была сильна любознательность ("читать я страстно любил и читал все, что было и что можно было достать"), а также склонность к фантазёрству и жажда внимания к своим фантазиям ("любил мечтать и даже платил младшему брату, чтобы он слушал мои бредни"). Однако вскоре беззаботное детство Циолковского закончилось трагедией: "Лет десяти-одиннадцати, в начале зимы, я катался на салазках. Простудился. Простуда вызвала скарлатину. Заболел, бредил. Думали, умру, но я выздоровел, только сильно оглох, и глухота не проходила. Она очень мучила меня. Я ковырял в ушах, вытягивал пальцем воздух, как насосом, и думаю, сильно себе этим повредил, потому что однажды показалась из ушей кровь.

Последствия болезни, отсутствие ясных звуков, ощущений, разобщение с людьми, унижение калечества  — сильно меня отупили. Братья учились, я не мог. Было ли это последствием отупления  или временной несознательности, свойственной моему возрасту и темпераменту, я до сих пор не знаю".

Вскоре после болезни Кости его отец получил новую должность в Вятке (ныне Киров) и семья переехала туда. В 12 лет Костя поступил в гимназию, однако глухота мешала учебе: "Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки". В том же году пришло печальное известие из Петербурга — умер старший брат Дмитрий, учившийся в Морском училище. Его смерь потрясла всю семью, особенно мать. На 13-м году жизни Константин Циолковский лишился матери, которая умерла, не дожив даже до 40 лет. Горе от потери близких, глухота и последовавшее от неё "отупление" привели к тому, что во втором классе гимназии Костя остался на второй год, а из третьего класса был отчислен. После этого Константин Эдуардович уже никогда и нигде не учился — занимался исключительно самостоятельно. Единственными друзьями мальчика становятся книги.

 С детства у Циолковского проявились наклонности к изобретательству. Уже в 11 лет он мастерил кукольные коньки, домики, санки, часы с гирями. А к 14-ти годам он делал самодвижущиеся коляски и локомотивы, приводимые в движение спиральной пружиной. Константин изготовил собственный токарный станок, на котором точил дерево. В этот период им были изготовлены разные ветряные мельницы, в том числе коляска с ветряной мельницей, которая могла ездить против ветра. К 14-ти годам "отупление" Циолковского, связанное с глухотой, прошло и он стал читать с той же любознательностью, как и раньше. Он прочёл разные научные книги, которые были у отца в библиотеке и смастерил астролябию: "С помощью астролябии, не выходя из дома, я определяю расстояние до пожарной каланчи. Нахожу 400 аршин. Иду и проверяю. Оказывается — верно. Так я поверил теоретическому знанию".

Москва. Самообразование. Встреча с Николаем Фёдоровым (1873—1876)

Поверив в способности сына, в июле 1873 года Эдуард Игнатьевич решил послать Константина(ему 16 лет) в Москву поступать в Высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Баумана), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой помочь устроиться. Однако Константин письмо потерял и помнил только адрес: Немецкая улица (ныне Бауманская улица). Добравшись до неё, юноша снял комнату в квартире прачки. В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил, но решил продолжить образование самостоятельно. Живя буквально на хлебе и воде (отец присылал 10—15 рублей в месяц), принялся упорно заниматься. «Кроме воды и чёрного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек» Для экономии средств Константин передвигался по Москве только пешком. Все свободные деньги тратил на книги, приборы и химические препараты. Ежедневно с десяти утра и до трёх-четырёх часов дня юноша штудирует науки в Чертковской публичной библиотеке -единственной бесплатной библиотеке в Москве того времени: изучает дифференциальное и интегральное исчисление, высшую алгебру, аналитическую и сферическую геометрию.Затем астрономию, механику, химию. За три года Константин полностью освоил гимназическую программу, а также значительную часть университетской.

В этой библиотеке Циолковский встретился с основоположником русского космизма Николаем Фёдоровичем Фёдоровым, работавшим там помощником библиотекаря (служащий, постоянно находившийся в зале), но так и не признал в скромном служащем знаменитого мыслителя. «Он давал мне запрещённые книги. Потом оказалось, что это известный аскет, друг Толстого и изумительный философ и скромник. Он раздавал всё свое крохотное жалование беднякам. Теперь я вижу, что он и меня хотел сделать своим пансионером, но это ему не удалось: я чересчур дичился», — написал позже Константин Эдуардович в автобиографии. Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Однако это влияние проявилось много позже, через десять лет после смерти московского Сократа, а во время своего проживания в Москве Константин ничего не знал о взглядах Николая Фёдоровича, и они так ни разу и не заговорили о Космосе.

РАБОТА УЧИТЕЛЕМ

Через три года пребывания в Москве отец вызвал сына обратно в Вятку, где благодаря связям отца Константин стал частным учителем, причём очень успешным, т.к. он умел доступно объяснять непонятное. В Вятке Циолковский стал носить очки, т.к. выяснилось, что он страдает близорукостью.

Вскоре Эдуард Циолковский вышел в отставку и семья переехала в Рязань. В Рязани произошла ссора Константина с отцом, т.к. Константин потерял стекло от отцовского микроскопа, ничего не сказав отцу. Тот дал микроскоп знакомому, которого потом обвинял в пропаже. Когда всё открылось, отец с сыном рассорились до такой степени, что сын решил жить отдельно и сдал экзамен на учителя математики, после чего переехал в Боровск Калужской губернии..

В Боровске Циолковский снял комнату в доме священника: "Часто беседовали за чаем, обедом или ужином с его дочерью. Поражен был ее пониманием евангелия.

Пора было жениться, и я женился на ней без любви, надеясь, что такая жена не будет мною вертеть, будет работать и не помешает мне делать то же. Эта надежда вполне оправдалась.

Научные труды:

Начиная с 1892  по 1921 год К.Э. Циолковский жил в Калуге, куда его перевели как "одного из способнейших и усерднейших преподавателей" и работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище, а также вёл уроки физики в епархиальном женском училище: "Училище как раз подходило к моему калечеству, ибо надзор был превосходный. Сам по глухоте я не мог следить за порядком. Больше объяснял, чем спрашивал, а спрашивал стоя. Девица становилась рядом со мной у левого уха. Голоса молодые, звонкие, и я добросовестно мог выслушивать и оценивать знания. Впоследствии я устроил себе особую слуховую трубу». Награжден:

1906г. – орден Святого  Станислава 3-й степени

1911г. – орден Святой Анны 3-й степени

Дочь  К.Э. Циолковского писала: «…многих интересует, как Циолковский относился к религии- к обрядовой, внешней стороне отношение было отрицательным. Сам он шел в церковь, когда его начальство напоминало об этом. Но, признавая за человеком свободу взглядов, включая и религиозных, он никогда не мешал ни матери посещать церковь, ни нам, детям, находя, что это для нас "развлечение". К Христу относился как к великому гуманисту и гениальной личности, провидевшей интуитивно истины, к которым впоследствии ученые подошли посредством науки. Таково, например, изречение Христа "в доме отца моего обителей много". Циолковский видел в этом изречении Христа мысль о многочисленных обитаемых мирах.

Он (Циолковский) верил в высшие совершенные существа, живущие на более древних, чем наша земля, планетах, но он их мыслил как существ, состоящих из той же материи, что и весь космос, который, по его понятию, управлялся законами, общими для всей вселенной. Он считал, что наши научные знания слишком незначительны в сравнении с тем, чего мы не знаем. Но он твердо верил в будущее всеобщее счастье и хотел утешить и подбодрить всех, "кто забит и подавлен нуждой, кто устал от борьбы и ненастья". И применяя слово "Бог", как понятное и доступное большинству людей своего времени, сам он подразумевал космос, управляющийся неизбежными, но благодетельными для всего живущего законами Разума.

                                      Научные достижения:

Работы Циолковского касались самых разнообразных областей:

физики, механики, термодинамики, астрономии, биологии, философии и т. д.;

Однако главное его внимание было обращено на аэродинамику, авиацию, воздухоплавание, ракеты и межпланетные сообщения. Поражает многогранность научного творчества Циолковского. Он работает над проблемами солнечной и приливной энергетики, проектом подводного аппарата для изучения океанских глубин и транспорта на «воздушной подушке». Им написано более 400 работ, большинство которых мало известны широкому читателю, его работы можно сгруппировать в 2-х направлениях: научные достижения и публикации с научно- фантастическим содержанием. ИТАК, РАССМОТРИМ НЕКОТОРЫЕ ИЗ НИХ:

Первые научные исследования Э.К. Циолковского относятся к 1880—1881 году. Основные работы Циолковского после  1884 были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), обтекаемого аэроплана, поезда на воздушной подушке и  ракеты для межпланетных путешествий.

Обратите внимание на правый нижний угол слайда: Первая схема реактивного космического корабля, сделанная К.Э. Циолковским на стр.104 рукописи «Свободное пространство» в 1883 г. в г. Боровске

Первым печатным трудом о дирижаблях был «Аэростат металлический управляемый» (1892), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой. Прогрессивный для своего времени проект дирижабля Циолковского не был поддержан; автору было отказано в субсидии(300руб) на постройку модели. Обращение Циолковского в Генеральный штаб русской армии также не имело успеха.

 «Подобная (авиационная) летательная машина“  - под таким заглавием в 1895 г. в Москве была напечатана научно –исследовательская работа  К. Э. Циолковского, в которой он выводит оригинальную теорию полета, дает расчет конструкции и определяет  мощность двигателя. Особое внимание он обращает на обтекаемую форму аэроплана, давая схему аппарата и предвосхищая идею колес внутри кузова, т.е. он первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси(колеса в будущих самолетах). Все это Циолковский дал за 8 лет до первого полета братьев Райт в США. Важнейшие научные результаты получены Циолковский в теории движения ракет (ракетодинамике). Мысли об использовании ракетного принципа в космосе высказывались Циолковским ещё в 1883, однако строгая теория реактивного движения изложена им в 1896,а в 1903 году он опубликовал статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где впервые доказал, что аппаратом, способным совершить космический полет, является ракета. В этой статье и последовавших её продолжениях он разработал некоторые идеи теории ракет и использования жидкостного ракетного двигателя. Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю. Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты("вторая космическая скорость"). Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли применение в ракетостроении.

После Октябрьской революции 1917 Циолковский много и плодотворно трудился над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке

В советское время Циолковский занимался главным образом теорией движения ракет (ракетодинамикой). В 1926-29 он разработал теорию многоступенчатого ракетостроения, решил важные задачи, связанные с движением ракет в неоднородном поле тяготения, посадкой космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы, рассмотрел влияние атмосферы на полет ракеты, выдвинул идеи о создании ракеты — искусственного спутника Земли и околоземных орбитальных станций. В 1932 Циолковский обосновал теорию полета реактивных самолетов в стратосфере.

Кроме лунного пейзажа Циолковский описывает вид неба и светил (включая Землю), наблюдаемых с поверхности Луны. Им подробно проанализированы следствия малой силы тяжести, отсутствия атмосферы, других особенностей Луны (скорости вращения вокруг Земли и Солнца, постоянной ориентации относительно Земли), точно описано солнечное затмение на Луне. Также в повести рассказывается о предполагаемом поведении газов и жидкостей, измерительных приборов. Описаны особенности физических явлений: нагрева и охлаждения поверхностей, испарения и кипения жидкостей, горения и взрывов. В 1887 году Циолковский написал небольшую повесть «На Луне» — своё первое научно-фантастическое произведение. Рассказ Циолковского отличается убедительностью, наличием многочисленных подробностей, богатым литературным языком.

Перу К.Э. Циолковского принадлежит много научно-фантастических произведений: "Вне Земли", "На Луне", "Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения" и другие, которые являются прекрасным образцом научно-фантастической литературы.

                    Награды Циолковского и увековечение его памяти:

Жизнь Циолковского при Советской власти (1918—1935)

В 1918 Циолковский был избран в число членов-соревнователей Социалистической академии общественных наук (в 1924 году переименована в Коммунистическую академию), а 9 ноября 1921 года учёному была назначена пожизненная пенсия за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Эту пенсию выплачивали до 19 сентября 1935 года — в тот день Константин Эдуардович Циолковский умер от рака желудка в ставшем ему родным городе Калуге.

За шесть дней до своей смерти, 13 сентября 1935 г., К. Э. Циолковский писал в письме к И. В. Сталину:

До революции моя мечта не могла осуществиться. Лишь Октябрь принёс признание трудам самоучки: лишь советская власть и партия Ленина—Сталина оказали мне действенную помощь. Я почувствовал любовь народных масс, и это давало мне силы продолжать работу, уже будучи больным… Все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям передаю партии большевиков и советской власти — подлинным руководителям прогресса человеческой культуры. Уверен, что они успешно закончат мои труды.

На письмо выдающегося ученого вскоре пришел ответ: «Знаменитому деятелю науки товарищу К. Э. Циолковскому. Примите мою благодарность за письмо, полное доверия к партии большевиков и Советской власти. Желаю Вам здоровья и дальнейшей плодотворной работы на пользу трудящихся. Жму Вашу руку. И. Сталин».

Константин Эдуардович Циолковский умер 19 сентября 1935 года.

На следующий день было опубликовано постановление Советского правительства о мероприятиях по увековечению памяти великого русского ученого и о передаче его трудов Главному управлению гражданского Воздушного Флота. В дальнейшем решением правительства они были переданы Академии Наук СССР, где была создана специальная комиссия по разработке трудов К. Э. Циолковского. Комиссия распределила научные труды ученого по разделам. Первый том заключал все работы К. Э. Циолковского по вопросам аэродинамики; второй том - труды по реактивным летательным аппаратам; третий том - работы по цельнометаллическим дирижаблям, по увеличению энергии тепловых двигателей и различным вопросам прикладной механики, по вопросам обводнения пустынь и охлаждения в них жилищ человека, использования приливов и волн и разные изобретения; в четвертый том включались сочинения Циолковского по астрономии, геофизике, биологии, строению вещества и другим проблемам; наконец, пятый том - это биографические материалы и переписка ученого.

Заключение:

Циолковский - основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, доказав осуществимость межпланетных  полётов. Он первым изучил вопрос о ракете — искусственном спутнике Земли (ИСЗ) и высказал идею создания околоземных станций как искусственных поселений, использующих энергию Солнца, и промежуточных баз для межпланетных сообщений; рассмотрел медико-биологические проблемы, возникающие при длительных космических полетах. Циолковский написал ряд работ, в которых уделил внимание использованию ИСЗ в народном хозяйстве. 

                                    Список литературы

1. Келдыш М.В. Творческое наследие Сергея Павловича Королёва. Избранные труды и документы. - М., Наука, 1980. 591 с.

2. Циолковский К.Э. Космическая философия. - М., УРСС, 2001. 27, 131 с.

3. Казютинский В.В. Космическая философия К.Э. Циолковского: за и против. - Земля и Вселенная, 2003. N 4. 43-54 с.