Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

История появления цемента

История появления цемента

Способы производства искусственных вяжущих веществ были изобретены примерно 3000—4000 лет до нашей эры. Их получали в процессе обжига некоторых горных пород и последующего измельчения продуктов этого обжига. Первые искусственно созданные вяжущие вещества – известь и строительный гипс применялись во время строительства уникальных сооружений: бетонной галереи легендарного лабиринта в древнем Египте (3600 год до нашей эры), римского Пантеона, Великой Китайской стены, фундаментов древних сооружений в Мексике.

Известь, гипс и глина обладают способностью затвердевать только на воздухе, потому эти вяжущие материалы называются воздушными. Все воздушные вяжущие вещества характеризуются относительно невысокой прочностью.

Со временем водостойкость таких известковых растворов научились повышать путем ввода в раствор тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, называющиеся «пуццоланы» (так назывались они потому, что залежи этих пород находились в древнем Риме возле города Поццуолли).

На территории Древней Руси, развитие производства вяжущих материалов связано с возникновением древних городов — Киева, Новгорода, Москвы и др. Вяжущие материалы использовали при возведении крепостных стен, башен, соборов. В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также производством извести.

Создание новых вяжущих, устойчивых к действию воды

Несколько тысячелетий воздушные смеси извести и гипса были единственными вяжущими материалами. Однако они отличались недостаточной водостойкостью. Развитие мореплавания в XVII-XVIII вв. потребовало для строительства портовых сооружений создания новых вяжущих, устойчивых к действию воды.

В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их. После чего начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых.

Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450°С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами.

В 1756 году англичанин Д. Смит обжигом известняка с глинистыми примесями получил водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 году англичанином Д. Паркером был запатентован роман-цемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде. В наше время эти вяжущие утратили практическое значение, но до второй половины XIX в. они были основными материалами для строительства гидротехнических сооружений.

Интенсивное развитие промышленности в России в XVIII в., когда было построено 3 тысячи промышленных предприятий, не считая горных заводов, потребовало систематизации накопленного опыта производства и применения вяжущих, создания их усовершенствованных, более эффективных видов. В 1807 году академик В.М. Севергин дал описание вяжущего вещества, получаемого обжигом мергеля с последующим размолом. Полученный продукт по качеству был лучше роман-цемента.

В России цемент начали производить в XIX в., после того как в 1822 русский строитель Егор Челиев получил вяжущий материал методом смешивания глины и извести. Свои результаты он изложил в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. Несколько лет спустя он же выпустил книгу, где описал способ приготовления цементных материалов и бетона, а также все преимущества использования их при кладке кирпичей в строительстве зданий и набережных.

Англичанин Д. Аспинд в 1824 году получил на изготовление цемента патент. Он предложил изготавливать цемент следующим образом: нужно смешать глину и известковую пыль, и эту смесь подвергнуть обработке при высокой температуре. Получился серый материал (клинкер). Его необходимо было измельчить до мелкого помола и смешать с водой. При высыхании получался материал высокой прочности. Этот материал назвали портландцемент. В городе Портланд добывали камень, похожий по своей прочности и цветом на цемент, который был получен Аспиндом.

В 1856 г. был пущен первый в России завод портландцемента, который расположился в г. Гроздеце, затем были построены заводы в Риге (1866), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1871), Подольске (1874), Новороссийске (1882), и т.д.

Цемент практически сразу же оценили везде. Так, в 1875 году в России на базе нескольких цементных заводов Подольского уезда был создан цементный завод Московского Акционерного Общества. Основал этот завод, который впоследствии стал крупнейшим цементным заводом, московский купец Пороховщиков.

После появления цемента он был оценен по достоинству. Сейчас без использования цемента даже нельзя представить себе ни одно строительство или ремонт.

Цемент – не конкретный строительный материал, а группа веществ

Есть очень много видов цемента: портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановый и шлаковый цементы, специальные цементы, например, кислотоупорный и др.

Цемент сам по себе не является каким-то конкретным строительным материалом. Это общее название для определённой группы веществ, основными физическими характеристиками которых являются порошкообразность, вязкость и способность при смешивании с водой (в некоторых случаях с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, которая при высыхании принимает камневидное состояние.

Важно отметить, что процесс это односторонний, т. е. раз затвердев, цемент уже не сможет вернуться в своё первоначальное состояние. Основными составляющими компонентами цемента являются известковые, маргелистые, глинистые породы и всевозможные добавки (бокситы, шлак и др.). Этот сырьевой материал подвергают высокотехнологичной и высокотемпературной обработке, в процессе которой начальное сырьё доходит до стадии полного или частичного плавления. Так образуются силикаты и алюминаты кальция, благодаря которым цемент и приобретает своё главное качество – высокую прочность.

Читайте так же:
Как пролить керамзит цементным раствором

История возникновения цемента реферат

Первые искусственные вяжущие вещества

Способы производства искусственных вяжущих веществ были изобретены примерно 3000—4000 лет до нашей эры. Их получали в процессе обжига некоторых горных пород и последующего измельчения продуктов этого обжига. Первые искусственно созданные вяжущие вещества – известь и строительный гипс применялись во время строительства уникальных сооружений: бетонной галереи легендарного лабиринта в древнем Египте (3600 год до нашей эры), римского Пантеона, Великой Китайской стены, фундаментов древних сооружений в Мексике.

Известь, гипс и глина обладают способностью затвердевать только на воздухе, потому эти вяжущие материалы называются воздушными. Все воздушные вяжущие вещества характеризуются относительно невысокой прочностью.

Со временем водостойкость таких известковых растворов научились повышать путем ввода в раствор тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, называющиеся «пуццоланы» (так назывались они потому, что залежи этих пород находились в древнем Риме возле города Поццуолли).

На территории Древней Руси, развитие производства вяжущих материалов связано с возникновением древних городов — Киева, Новгорода, Москвы и др. Вяжущие материалы использовали при возведении крепостных стен, башен, соборов. В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также производством извести.

Создание новых вяжущих, устойчивых к действию воды

Несколько тысячелетий воздушные смеси извести и гипса были единственными вяжущими материалами. Однако они отличались недостаточной водостойкостью. Развитие мореплавания в XVII-XVIII вв. потребовало для строительства портовых сооружений создания новых вяжущих, устойчивых к действию воды.

В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их. После чего начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых.

Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450°С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами.

В 1756 году англичанин Д. Смит обжигом известняка с глинистыми примесями получил водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 году англичанином Д. Паркером был запатентован роман-цемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде. В наше время эти вяжущие утратили практическое значение, но до второй половины XIX в. они были основными материалами для строительства гидротехнических сооружений.

Интенсивное развитие промышленности в России в XVIII в., когда было построено 3 тысячи промышленных предприятий, не считая горных заводов, потребовало систематизации накопленного опыта производства и применения вяжущих, создания их усовершенствованных, более эффективных видов. В 1807 году академик В.М. Севергин дал описание вяжущего вещества, получаемого обжигом мергеля с последующим размолом. Полученный продукт по качеству был лучше роман-цемента.

В России цемент начали производить в XIX в., после того как в 1822 русский строитель Егор Челиев получил вяжущий материал методом смешивания глины и извести. Свои результаты он изложил в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. Несколько лет спустя он же выпустил книгу, где описал способ приготовления цементных материалов и бетона, а также все преимущества использования их при кладке кирпичей в строительстве зданий и набережных.

Англичанин Д. Аспинд в 1824 году получил на изготовление цемента патент. Он предложил изготавливать цемент следующим образом: нужно смешать глину и известковую пыль, и эту смесь подвергнуть обработке при высокой температуре. Получился серый материал (клинкер). Его необходимо было измельчить до мелкого помола и смешать с водой. При высыхании получался материал высокой прочности. Этот материал назвали портландцемент. В городе Портланд добывали камень, похожий по своей прочности и цветом на цемент, который был получен Аспиндом.

В 1856 г. был пущен первый в России завод портландцемента, который расположился в г. Гроздеце, затем были построены заводы в Риге (1866), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1871), Подольске (1874), Новороссийске (1882), и т.д.

Цемент практически сразу же оценили везде. Так, в 1875 году в России на базе нескольких цементных заводов Подольского уезда был создан цементный завод Московского Акционерного Общества. Основал этот завод, который впоследствии стал крупнейшим цементным заводом, московский купец Пороховщиков.

После появления цемента он был оценен по достоинству. Сейчас без использования цемента даже нельзя представить себе ни одно строительство или ремонт.

Цемент – не конкретный строительный материал, а группа веществ

Есть очень много видов цемента: портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановый и шлаковый цементы, специальные цементы, например, кислотоупорный и др.

Читайте так же:
Мобильные установки по выгрузке вагонов с цементом

Цемент сам по себе не является каким-то конкретным строительным материалом. Это общее название для определённой группы веществ, основными физическими характеристиками которых являются порошкообразность, вязкость и способность при смешивании с водой (в некоторых случаях с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, которая при высыхании принимает камневидное состояние.

Важно отметить, что процесс это односторонний, т. е. раз затвердев, цемент уже не сможет вернуться в своё первоначальное состояние. Основными составляющими компонентами цемента являются известковые, маргелистые, глинистые породы и всевозможные добавки (бокситы, шлак и др.). Этот сырьевой материал подвергают высокотехнологичной и высокотемпературной обработке, в процессе которой начальное сырьё доходит до стадии полного или частичного плавления. Так образуются силикаты и алюминаты кальция, благодаря которым цемент и приобретает своё главное качество – высокую прочность.

История гипса

Гипс CaS04 2H2O — очень распространенный минерал; он часто образует хорошие кристаллы и характеризуется широким разнообразием природных форм.

В течение многих веков люди использовали гипс как строительный материал и по уважительной причине. Гипс считается лучшим строительным материалом для отделки.

История гипса

Гипс — это природный камень, который образовался в результате испарения древнего океана 110 — 200 миллионов лет назад. В недрах земли гипс присутствует в виде камня, осадочной породы нескольких разновидностей. Он может быть на вид плотным, с мелкозернистой структурой, сахароподобным в трещине или крупнозернистым, со случайно расположенными кристаллами, состоять из усов с шелковистым блеском или пластинчатых, с прозрачными кристаллами слоистой структуры. Цвет породы — белый, желтоватый, светло-серый — зависит от наличия или отсутствия различных примесей в породе.

Этот камень является одним из древнейших строительных материалов. Его белый цвет, способность к затвердеванию в сочетании с водой, способность придать упрочняющий состав любой формы давно используются строителями и скульпторами. Для них он является основным рабочим материалом. Благодаря способности быстро приобретать прочность и желаемую форму, благодаря высокой степени экологичности самого материала, гипс играет большую роль в медицине. Известный в прошлом как «алебастр», он широко использовался во всем мире в ремонтных и строительных работах — для внутренней отделки, внутренней отделки в виде лепнины на потолках и стенах.

Оформление лепниной известно с незапамятных времен. В древнем Египте помимо резьбы по камню использовались предметы декора из натурального гипса и алебастра, которые, кстати, дошли до нас в удивительном состоянии. Штукатурка украшения процветали в древности. Из раскопок нам известны великолепные образцы архитектурных украшений, которые когда-то создавали облик и интерьеры древних зданий Греции и Рима. С тех пор на протяжении всей истории искусства так популярны визуальные орнаменты, бордюры и карнизы, колонны и пилястры, розетки и консоли — элементы, которые во все времена придавали любому архитектурному произведению формальный и респектабельный вид. В зависимости от преобладающего стиля и моды на декоративные материалы, внешний вид декоративных рельефов менялся. Вырезанные в мраморе или отлитые из гипса, вырезанные из дерева и покрытые бронзой, они неизменно присутствовали в интерьере богатого дома, украшали фасады частных особняков, «формировали лицо», «приносили дух» и «создавали атмосферу». «

Традиции, заложенные в древности, тщательно передавались из поколения в поколение, совершенствовались и приобретали новые характерные черты. Таким образом, лепнина послужила достойным украшением интерьера эпохи Возрождения и стала не просто неотъемлемой частью, но и своеобразной визитной карточкой декора в стиле барокко и рококо. Ей удалось добиться очередного взлета и совершенства в эпоху классицизма. Модерн, который так кратко правил, также привнес свои характерные черты в историю лепного украшения, придавая ему причудливую элегантность, динамичность и асимметрию живописной серии.

Интересно, что в Европе гипс не использовался для наружных работ из-за высокой влажности. В Египте такой проблемы не было, и это стало еще одной причиной, по которой гипс приобрел популярность.

Помимо белого, в древние времена использовался розовый и серый гипс. Розовый цвет штукатурки в могиле Тутанхамона виден только на поверхности.

Активное использование гипса связано с регулярным использованием камня в строительных целях в Нижнем Египте, в связи со строительством Мемфисского некрополя в городе Саккара.

Пожары в Лондоне в 1666 году способствовали тому, что использование гипса было принято массами. Во время этой катастрофы было замечено, что использование гипса защищает деревянные конструкции. Впоследствии использование гипса стало обязательным в Париже, и гипсу был присвоен псевдоним «парижский гипс».

Гипс является ценным камнем, и не только как строительный материал. С 1700 года гипс также используется в качестве удобрения для почвы. В восемнадцатом веке французский химик Лавуазье опубликовал первое научное исследование гипса. Культура использования гипса продолжается и по сей день. Гипс используется более чем в ста странах.

Гипс — это замечательный строительный материал со славным прошлым и прекрасным будущим. В России искусство работы с гипсом достигло своего апогея на рубеже XVII-XVIII веков. Этот период совпал с началом строительства Санкт-Петербурга. Архитектурные сооружения северной столицы были богато украшены лепниной, которую старые мастера выполнили с большим вкусом и прекрасным пониманием свойств и декоративных особенностей материала. Популярность гипсового декора объяснялась сравнительной дешевизной сырья и простотой его обработки. Гипсовые отливки можно было легко покрасить, имитируя иногда более дорогой и сложный процесс обработки камня и металла. Но чаще всего в архитектурной лепке они предпочитали сохранять естественный белый цвет материала, который выразительно подчеркивал мельчайшие детали рельефа, придавая им воздушность и легкость.

В 1855 году во время Крымской войны русский хирург Н.И. Пирогов, впервые в истории русской медицины, применил гипсовую повязку, дав начало тактике спасения для лечения травмированных конечностей и спасения многих солдат и офицеров от ампутации.

Благодаря способности быстро приобретать прочность, желаемую форму и исключительную экологичность, роль гипса в медицине велика.

Читайте так же:
Как разводить цемент для печки

Состав и свойства гипса

Гипс — это один из самых распространенных вспомогательных материалов, используемых в зуботехническом производстве.

Это природный материал, образовавшийся путем выпадения его в осадок из растворов, богатых сульфатными солями, или путем выветривания горных пород. Гипс в природе встречается в виде минерала — водной сернокислой соли кальция CaSО4x2H2О. В ортопедической стоматологии применяют обожженный или полуводный гипс (CaSO4)2xH2O. Для получения полуводного гипса природный, очищенный от примесей гипс подвергают измельчению в специальных дробильных установках, в гипсовых мельницах до мелкого однородного порошка. Затем измельченный гипс загружают в варочные котлы (гипсовые печи) и обжигают при температуре 140-190° в течение 10-12 часов. В зависимости от температуры обжига, давления, времени можно получить различные сорта гипса, отличающиеся сроками затвердевания и прочностью.

При определенных условиях термической обработки полуводный гипс может иметь две модификации – α- и β-полугидраты:

  • – α-гипс получают при нагревании двуводного гипса при Т = 110-115 0 С под давлением 1,3 атмосферы. Этот гипс называют супергипсом, автоклавированным. α -гипс отличается плотным строением и малой удельной поверхностью, водопотребность их ниже, а прочность выше. Сроки схватывания его длиннее;
  • – β-гипс получают при нагревании двуводного гипса при Т = 95-105 0 С и атмосферном давлении. Кристаллы β-модификации образуют капиллярно-пористую структуру, обладают развитой внутренней поверхностью, более реакционноспособны. Для их растворения требуется много воды, они имеют пониженную прочность.

Гипс после обжига размалывают, просеивают через особые сита и фасуют в мешки из специальной бумаги или в бочки. При замешивании полугидрата гипса с водой происходит образование двугидрата, причем вся смесь затвердевает. Эта реакция экзотермическая, т. е. сопровождается выделением тепла. Схватывание гипса протекает очень быстро. Сразу же после смешивания с водой становится заметным загустевание массы, но в этот период гипс еще легко формуется. Дальнейшее уплотнение уже не позволяет проводить формовку.

История гипса

Процессу схватывания предшествует кратковременный период пластичности гипсовой смеси. Замешанный до консистенции сметаны, гипс хорошо заполняет формы и дает четкие ее отпечатки. Однако процесс нарастания прочности гипса еще продолжается некоторое время, и максимальная прочность гипсового оттиска и гипсовой модели достигается при высушивании его до постоянной массы в окружающей среде.

Свойства гипса:

  • Доступность,
  • Позволяет получать четкий отпечаток поверхности тканей протезного ложа,
  • Безвреден,
  • Не обладает неприятным вкусом и запахом,
  • Практически не дает усадки,
  • Не растворяется в слюне,
  • Не набухает при смачивании водой и легко отделяется от модели при употреблении простейших разделительных средств (вода, мыльный раствор и т. п.).
  • Хрупкость, поломка
  • С трудом, путем раскалывания на фрагменты, выводится из полости рта
  • Плохо отделяется от модели
  • Не дезинфицируется.

Преимущества и недостатки гипса

Этот материал имеет несколько преимуществ и недостатков. К достоинствам гипса относятся небольшая насыпная масса, огнестойкость, хорошая звукоизоляция. Кроме того, гипс является безопасным материалом для использования, то есть экологически чистым продуктом.

Гипс обладает уникальным свойством — при нагревании химически связанная вода выделяется из своей кристаллической решетки, образуя полуводный гипс. Такой гипс можно легко напудрить. И наоборот, когда вода добавляется, минерал связывает ее в своей кристаллической решетке, возвращая гипсу его первоначальную прочность. Он создает комфортную среду обитания благодаря способности поглощать излишнюю влагу из воздуха, уже находящегося в объектах торговли, и отдавать его при уменьшении влажности.

Это способствует слиянию конечностей, лечению растяжений, вывихов и других травм, лечению туберкулеза позвоночника (гипсовое русло), остеомиелита (фиксация пораженного органа). Гипсовый порошок устраняет чрезмерную потливость, мякоть из порошка этого минерала, воды и растительного масла является прекрасной тонизирующей маской.

К недостаткам гипса относятся низкая водостойкость, низкая прочность и ползучесть под нагрузкой, особенно в условиях повышенной влажности. Гипс имеет относительно короткий срок хранения. По оценкам, после трех месяцев хранения гипс теряет прочность примерно на 25-50%. Но со всеми этими недостатками можно бороться определенными методами.

Например, для повышения водостойкости изделия из гипса он покрывается специальными водостойкими красками и пастами, а крепость предметов из гипса пропитывается раствором 5% борной кислоты аммония, нагретым до 30 ° C в течение дня.

Читайте так же:
Мастика для цементного пола

Виды гипса и его применение

Гипс является одним из древнейших строительных материалов. Его белый цвет, способность к затвердеванию в сочетании с водой, способность придать упрочняющий состав любой формы давно используются строителями и скульпторами. Для них он является основным рабочим материалом.

В настоящее время этот материал широко используется как в сыром, так и в обожженном виде.

Сырой гипс используется в качестве добавки к цементу для снижения скорости схватывания, для производства гипса, а также для производства удобрений (гипс используется для удаления щелочности почвы).

При обжиге натурального гипса получается алебастр. Такой кальцинированный гипс широко используется для изготовления лепнины, в медицине, в бумажной и цементной промышленности, для изготовления гипсокартона, в качестве декоративного и облицовочного камня, в производстве красок, глазурей, эмалей.

Всем нам также широко известен так называемый — медицинский пластырь, который часто используется:

  • в стоматологии, чтобы получить оттиск, модель челюсти;
  • в качестве литьевого материала;
  • при пайке;
  • для крепления моделей в окклюдере (артикуляторе) и кюветах.

Даже древние греки называли его «кипящим камнем», и сегодня специалисты считают его блестящим изобретением природы, которое прочно вошло в человеческую жизнь тысячи лет назад как строительный и декоративный материал. И сегодня он используется в основном для строительных работ, а также для художественного творчества. Гипс и травматологи, и штукатуры, и производители бумаги ценят. Он служит сырьем для изготовления гипсовых смесей, гипсокартонных и гипсокартонных листов и плит, а также лепнины.

Гипс, используемый отдельно или в смеси с песком или известью, превращается в лепнину, облицовочную плитку или штукатурку. Из него можно сделать кирпичи или даже целые блоки для стен.

Декорации для фильмов и спектаклей созданы из гипса. Скульпторы, хирурги и стоматологи используют его в своей работе.

Гипс добывается из толстых слоев, лежащих под землей на разных глубинах: некоторые у поверхности, другие гораздо глубже. В американском штате Техас были обнаружены слои гипса толщиной более 100 метров, занимающие площадь в сотни квадратных километров. Горнопромышленный комплекс в Новомосковске является самым современным гипсовым рудником в мире.

Таким образом, гипс является не только минералом, но и интересным материалом для экспериментов, наблюдений и творчества. Что мы должны доказать в экспериментальной части.

Заключение

Гипс занимает ведущее место в группе вспомогательных материалов, гипс используется почти на всех этапах протезирования. Его применяют: для получения оттиска, модели челюсти, маски лица; в качестве формовочного материала; при паянии; для фиксации моделей в окклюдаторе (артикуляторе) и кюветах.

Гипс для стоматологической практики получают в результате обжига природного гипса. При этом двуводный сульфат кальция теряет часть кристаллизационной воды и переходит в полуводный (полугидрат) сульфат кальция. Процесс обезвоживания наиболее интенсивно протекает в температурном интервале от 120 до 190°С.

2(CaSO4 * 2H3O) (CaSO4)2 * H 2 O + 3H3O.

При замешивании полугидрата гипса с водой происходит образование двугидрата, причем вся смесь затвердевает.

(CaSO4 * 2H3O) (CaSO4)2 * H3O + 3H3O.

Эта реакция экзотермическая, т. е. сопровождается выделением тепла. На скорость схватывания гипса влияет ряд факторов: температура, степень измельчения (дисперсность), способ замешивания, качество гипса и присутствие примесей.

Особое значение при работе со стоматологическим гипсом имеют соли — катализаторы. Они обычно ускоряют процесс схватывания гипса. Наиболее эффективными являются такие ускорители, как сульфат калия или натрия, хлорид калия или натрия. При увеличении концентрации свыше 3% они, наоборот, замедляют схватывание. Наиболее часто в стоматологических кабинетах применяют в качестве ускорителя 2-3% раствор поваренной соли. Ингибиторами затвердевания гипса являются сахар, крахмал, глицерин.

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

История возникновения логарифмов

Как только в учебнике алгебры появляется обозначение log, у школьников всех времен и народов сводит челюсти до зубовного скрежета. Ну разве только особо влюбленных в математику учеников минует эта участь. А большинство школяров закатывают глаза к небу и мучаются извечным вопросом «Зачем?».

Уверены, в конце статьи вы не только найдете ответ на вопрос, но и сможете с легкостью решить задания из учебника «Алгебра 11 класс» под редакцией А.Г.Мерзляка.

Предпосылки к открытию

Предпосылки к открытию логарифмов были уже в Античности. Архимед знал о связи между арифметической и геометрической прогрессиями, а также о некоторых свойствах степеней с натуральным показателем.

Большой толчок к развитию не только математики, но и других естественных наук дала Эпоха Великих Географических Открытий. Население росло, запасы истощались, и в поисках новых земель и приключений отважные мореплаватели отправлялись бороздить просторы всех шести океанов.

Читайте так же:
Журналы по производству цемента

И, чтобы точно проложить курс через моря и океаны, сложить 5 и 7 было явно недостаточно. Нужны были сложные расчеты с привязкой к звездному небу, учитывающие расположение звезд и конфигурацию планет, для определения курса корабля, а калькулятор в карманы лосин, туго обтягивающих бедра капитана корабля, не помещался.

Астрономы тратили несколько месяцев на трудоемкие расчеты с многозначными числами. В середине XV столетия, сопоставляя значения геометрических и арифметических прогрессий, кому-то из светлых умов пришла идея в расчетах заменить умножение многозначных чисел с громоздкими результатами сложением, взяв геометрическую прогрессию за исходную.

Впервые примеры таких расчетов в 1544 году в книге «Arithmetica integra» опубликовал Михаэль Штифель. Революционной идей ученого был переход от целых показателей степеней к произвольным рациональным числам. Однако развивать свою идею дальше и составлять таблицы для вычислений он не стал.

Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия. Алгебра и начала математического анализа. 11 класс. Базовый уровень. Учебное пособие.

Джон Непер — отец логарифмов

В начале XVI века два ученых, не зная об исследованиях друг друга, опубликовали свои работы по изучению арифметических и геометрических прогрессий:

  • В 1614 г. шотландский математик Джон Непер опубликовал книгу «Описание удивительной таблицы логарифмов».
  • В 1620 г. из-под пера швейцарского ученого Иоста Бюрги вышел труд «Таблицы арифметической и геометрической прогрессий, вместе с основательным наставлением, как их нужно понимать и с пользой применять во всяческих вычислениях».

Кто-то может посмеяться и сказать: «Одновременно?! Да между книгами прошло 6 лет, и Бюрги украл идею Непера!». Но во времена, когда не было интернета и международных научных симпозиумов, а информация распространялась «голубиной почтой», 6 лет — не такой большой срок. А одновременное открытие логарифмов, в странах разделенных не только расстоянием, но и языковым барьером, как раз свидетельствует о важности этого открытия.

Учитывая, что Джон Непер предложил придуманный им способ вычислений называть логарифм (от греческих слов logos – «отношение» и arithmos – «число», а вместе – «число отношений»), он по праву считается отцом логарифмов. Еще шотландский математик составил специальные таблицы логарифмов синусов, косинусов и тангенсов, с шагом 1 и с точностью до восьми знаков. С началом практического использования таблиц Непера умножение многозначных чисел и извлечение корней значительно упростилось.

В 1620 году Эдмунд Уингейт предложил модель логарифмической линейки. И до изобретения калькулятора логарифмическая линейка оставалась незаменимым помощником инженеров, мореплавателей, и других ученых, которым требовалась работа с большими числами.

Впоследствии многие ученые создавали свои таблицы логарифмов, уточняя их значения. Не обошел своим вниманием эту тему и Иоган Кеплер — известный ученый не только открыл законы движения небесных тел, но и составил астрономические таблицы, которые опубликовал в 1624 году с восторженным посвящением Джону Неперу, не зная о смерти отца логарифмов.

Наиболее близко к современному определению логарифмирования подошли Валлис (1685) и Иоганн Бернулли (1694). Эйлер окончательно узаконил логарифмирование как математическое действие, обратное возведению в степень.

Многие ученые в своих вычислениях стали пользоваться таблицами логарифмов, а Лаплас Пьер Симон в одном из своих трудов написал фразу, вынесенную в эпиграф статьи: «Изобретение логарифмов, сократив вычисления нескольких месяцев в труд нескольких дней, словно удваивает жизнь астрономов».

Астрономами в то время называли не только любителей звездного неба, каждый вечер настраивающих свои телескопы в поисках новых и сверхновых звезд, а любого ученого, использующего в своих расчетах сложные вычисления.

Другие области применения логарифмической шкалы

Математика – не единственная дисциплина, где используется логарифмическая шкала. Часто, даже не подозревая об этом, мы пользуемся ей в других науках. Например:

  • интенсивность звука (децибелы) в физике;
  • шкала яркости звёзд в астрономии;
  • активность водородных ионов (pH) в химии;
  • шкала Рихтера для определения интенсивности землетрясения в сейсмологии;
  • логарифмическая шкала времени в истории.

Решать просто уравнения скучно, хотя и очень полезно. Тот, кто решит все задания в учебнике Алгебра 11 класс под редакцией Мерзляка, сдаст ЕГЭ на высокий балл.
Работать с практическими задачами намного интереснее.

Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия. Алгебра и начала математического анализа. 10 класс. Базовый уровень. Учебное пособие.

Методические советы

Представим, что на Землю нападают противные инопланетные чудовища, покрытые кислотной слизью, которые размножаются делением. Первоначально на землю была заброшена исследовательская шлюпка с 8 тварями на борту. Атмосфера земли оказалась столь прекрасна, что через два часа количество особей увеличилось до 100 штук. И перед землянами стоит задача не только выхватить огнемет и с доблестью, достойной Мстителей истребить инопланетных тварей, но и рассчитать, через какое время захватчики размножатся до 500 штук и поработят землю.

Для решения задачи вспомним также понятия скорости и ускорения

    8 х =100 ⇒ х=log8100 ⇒ – конечное значение скорости размножения тварей при первом изменении vкон1

Ответ: всего 3 часа 18 минут понадобится инопланетным тварям на захват Земли, если герои Марвел их не остановят.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector