МУ «Управление образования Администрации г. Прокопьевска»
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 28»
Работа на XIII научно- практическую конференцию школьников « Старт в науку»
Математика и математики в Великой Отечественной войне
(математика)
Выполнила:
Кузнецова Анастасия
Ученица 7А класса
научный руководитель
Флигонтова И.А.
учитель математики
Прокопьевск 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1.2. Участие в сражении под Ельней 5
1.3. Участие советских женщин-математиков в войне с фашистами 6
2.1. Математические задачи — для фронта 7
2.2. Совершенствование военной техники 10
2.3. Теория стрельбы 12
2.4. Статистический контроль в военном производстве 14
Список использованной литературы 19
Введение
Мне очень нравится предмет математика, я понимаю его важность в различных сферах нашей повседневной жизни. В связи с тем, что страна готовится к такой знаменательной дате как 65-летие Победы над фашистской Германией, я стала задумываться: как математика помогла в войне и какой вклад в победу внесли советские ученые-математики? Поэтому я поставила перед собой проблему: определить вклад наших ученых-математиков в приближении Победы над фашисткой Германией.
Объект исследования - роль математики в Великой отечественной войне. Предмет исследования - вклад советских математиков в победу над фашистами.
Цель исследования: определение вклада ученых-математиков в приближении Победы над фашистской Германией.
Задачи:
1)узнать о вкладе ученых- математиков в победу над фашистами.
2)познакомиться с фактами, показывающими, как математика помогала в годы войны ковать победу над врагами.
Методы исследования: 1) сбор информации;
2) систематизация и обобщение.
I.Участие в защите Родины советских ученых- математиков.
1.1. Роль наших математиков в великой Победе
Большое число советских математиков были мобилизованы или ушли на фронт добровольцами. Они храбро воевали и честно исполняли свой гражданский долг. Несомненно, что при этом страна потеряла огромное число талантливой молодежи, которая могла бы стать гордостью отечественной науки. Об этом можно судить, во-первых, по тому, что среди возвратившихся после участия в сражениях Великой Отечественной войны, значительное число стало крупными учеными — профессорами, членами-корреспондентами и академиками Всесоюзной и республиканских, академии наук. Достаточно назвать такие имена как академики Ю. В. Линник, Ю.А. Митропольский, Г.Г. Черный, Н.П. Еругин, О.С. Парасюк, чтобы в этом убедиться Но многие молодые перспективные ученые, уже сумевшие проявить себя в науке, не вернулись с войны. Так, Московский университет потерял талантливых молодых математиков Г.М. Бавли, М.В. Бебутова, Н.В. Веденисова, В.Н. Засухина и многих других. Они могли бы стать гордостью нашей науки, но воина прервала и зачеркнула развитие так славно начатого ими научного пути.
Помимо преподавателей, аспирантов и студентов, получивших мобилизационные извещения уже в первые дни войны и попавших в регулярные воинские части, механико-математический факультет Московского университета дал 213 человек в 8-ю Краснопресненскую дивизию народного ополчения. Все они также создавали оборонительный рубеж: рыли окопы и противотанковые рвы, устанавливали орудия..
1.2. Участие в сражении под Ельней
Когда резко обострилось положение на ельнинском направлении , поскольку немцы сосредоточили здесь большие свежие силы и начали наступательную операцию, то. 8-я Краснопресненская дивизия выполнила очень важную боевую задачу: она задержала врага на несколько дней и тем самым оказала значительную помощь обороне Москвы. По сохранившимся сведениям это сражение дорого обошлось оккупантам: около 45 тысяч солдат и офицеров они потеряли под Ельней в результате стойкой обороны советских солдат. Но и мы заплатили за это дорогую цену: около трети ополченцев 8-ой дивизии погибли в этих боях. Среди них были аспиранты или уже защитившие диссертации А.И. Герчиков, М.Е. Глезерман, В.II. Засухин, И.Р. Лепехин, X.М. Мильштейн, С.С. Кудашев, С.Я. Карпов, А.Т. Павлов, М.И. Песин и ряд других. Трудно переоценить тяжесть этой потери для страны и для советской науки.
1.3. Участие советских женщин-математиков в войне с фашистами
Многие студентки после прохождения двухмесячных курсов медсестер были направлены в госпитали, медсанбаты и непосредственно на передовую. Некоторые из них откликнулись на призыв известной летчицы Героя Советского Союза Марины Расковой и стали штурманами и летчицами. Летали эти летчицы на тихоходном и незащищенном от огня самолете «У-2», но наносили противнику весьма значительный ущерб. Пяти летчицам выпускницам мехмата: Е. Рудневой, Е. Пасько, Р. Гашевой, А. Зубковой, Е. Рябовой было присвоено звание Героя Советского Союза.
Герой Советского Союза Екатерина Рябова перед боевым вылетом
II.Вклад математики в Победу над врагом
2.1. Математические задачи — для фронта
Мы должны преклоняться перед выдержкой, самоотверженностью и верностью Отчизне, которую проявляли воины-математики. Однако нельзя забывать и о другом вкладе математиков в победу советского народа над сильным и коварным врагом. Этот вклад состоит в использовании тех специфических знаний и умений, которыми обладают математики. Значение этого фактора особенно важно в наши дни, когда война стала, в первую очередь, соревнованием разума, изобретательности и точного расчета. Дело в том, что для военных действии привлекаются все достижения естествознания, а вместе с ними и математика во всех ее проявлениях. Создание атомного и ракетного оружия потребовало не только использования физических законов, но и обширных математических расчетов, создания новых математических моделей и даже новых ветвей математики. Без таких предварительных математических исследований не создается ни одна техническая система и, чем она сложнее, тем разнообразнее и шире ее математический аппарат. Для примера: крейсер представляет собой такую сложную техническую систему. Прежде чем начать его постройку, необходимо выявить геометрические обводы корпуса судна, чтобы при движении не создавались дополнительные сопротивления и чтобы одновременно он был послушен управляющим воздействиям руля. Предварительно необходимо обеспечить живучесть корабля, надежность его управления, рассчитать влияние на устойчивость расположения различного рода масс — машин, орудий, торпедных аппаратов и пр. Но и этого мало — требуется обеспечить связь со всеми боевыми единицами корабля, то есть создать эффективную систему управления кораблем и его оружием.
Это лишь ничтожная доля тех задач, которые должен решить математик, прежде чем можно начать строить корабль . Но серьезные задачи необходимо решать и в период его эксплуатации — штурманские расчеты, расчеты стрельб и т. д.
Академик М.А. Лаврентьев за изучением пробивного
действия взрывчатых веществ 1944г.
2.2. Совершенствование военной техники
В период Великой Отечественной войны техника была разнообразной и сложной. Она также требовала широкого использования математических расчетов для ее изготовления и эксплуатации. Увеличение скорости полета самолетов требовало не только повышения мощности двигателей, но и выбора оптимального профиля фюзеляжа и крыльев, а также решения многих других вопросов.
В России над этими вопросами еще с прошлого века работал ряд ученых и в первую очередь Н. Е. Жуковский (1847 — 1921), названный В.И. Лениным отцом русской авиации. Он закономерно считается основоположником новой математической науки — аэродинамики, в которой ему удалось создать ряд сильных методов исследования и решить многочисленные актуальные задачи, основать большую научную школу, состоящую из ближайших учеников по университету и старейшему высшему техническому заведению Москвы — Московскому высшему техническому училищу.
Жуковский заложил основы Военно-воздушной академии, получившей впоследствии его имя, а также Центральный аэрогидродинамический институт. Это научное учреждение долгие годы работало под руководством одного из ближайших учеников и сотрудников Н.Е. Жуковского — С.А. Чаплыгина (1869 —1942) и объединили многих выдающихся исследователей — М. В. Келдыша (1911 — 1978). В.В. Голубева (1884 —1954), М.А. Лаврентьева (1900—1980) и др. Теоретический отдел разрабатывал многие важные проблемы, в том числе и для военной авиации. Многие из этих разработок пригодились и были широко использованы для создания новых систем истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков, обладавших повышенной маневренностью, скоростью, надежностью.
Большое значение получили теории двух явлений — штопора и шимми (или флаттера), представлявших в ту пору основную опасность для авиаторов. Как правило, самолет, попавший в состояние штопора или шимми (особые вибрации самолета, приводившие к его разрушению) уже не могли из него выйти. Теорию этих явлений создал М. В. Келдыш (впоследствии президент Академии наук СССР, главный теоретик космонавтики). Однако он пошел дальше и на основании теории сделал заключения о том, как устранять эти явления. В результате практика полетов получила надежное средство для борьбы с шимми и штопором и за все время войны, в нашей авиации практически не было гибели самолетов и летчиков по этим причинам. Переоценить результаты этих исследовании невозможно, поскольку они помогли не только сохранить жизнь летчиков и самолеты, но и позволили летать на больших скоростях.
2.3. Теория стрельбы
Традиционная область деятельности ученых нашей страны — исследование артиллерийских систем.
Этим занимались М. В. Остроградский (1801 —1862) и П. Л. Чебышёв (1821—1894), и последующие поколения ученых. Проблемы пристрелки, разработанные еще в 19 веке в связи с появлением новых типов артиллерии, потребовали в период Великой Отечественной войны дополнительных исследований и составления таблиц. Стрельба с самолета по самолету и по наземным целям также привела к математическим задачам, которые нужно было срочно решить. Ими занимались упорно как специалисты в области артиллерии, так и математики. Проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель, область, которую накроет бомбовой удар. Такие таблицы были составлены еще до начала войныt но для самолетов, обладающих большими скоростями. Во время войны выявилась полезная возможность использования тихоходных учебных самолетов для ночных бомбежек. Были созданы специальные полки ночных бомбардировщиков, но для них не было своевременно создано таблиц бомбометания. Возникла срочная задача производства соответствующих расчетов. Таблицы были созданы и они оказали несомненную помощь нашим летчикам и летчицам.
Интересная задача возникла у моряков в связи с желанием увеличить вероятность попадания в цель при торпедном залпе. Возникла идея за счет искусственного рассеивания увеличить эту вероятность. Этой задачей занялся один из крупнейших нищих математиков академия А.Н. Колмогоров. Ему удалось найти полное решение задачи и довести его до практического использования. Несомненно, что какую-то долю успехов наших моряков следует отнести и на счет этой решенной Колмогоровым задачи. Позднее его выводы были перенесены и на проблемы, связанные со стрельбой зенитной артиллерии по самолетам. Вообще нужно сказать, что актуальная математическая задача, решенная в одной практической ситуации, очень быстро находит и другие применения, порой очень далекие от первоначального направления исследований.
2.4. Статистический контроль в военном производстве
Имеется еще один аспект работы советских математиков на помощь фронту, о котором нельзя умалчивать-это работа по организации производственного процесса, направленная на повышение производительности труда и на улучшение качества продукции. Эта проблема со всей остротой возникла перед промышленностью уже в первые дни войны, поскольку прошла массовая мобилизация и квалифицированные рабочие стали солдатами. Им на смену пришли женщины и подростки без квалификации и рабочего опыта.
Задача контроля качества изготовленной продукции состоит в следующем: пусть изготовлено N изделий, они должны удовлетворять некоторым требованиям. Скажем, снаряды должны быть определенного диаметра, не выходящего за пределы отрезка [D1, D2], иначе они будут непригодны для стрельбы. Они должны обладать определенной кучностью при стрельбе, иначе будут затруднения при стрельбе по цели. И если с первой задачей справиться легко - нужно замерить диаметры изготовленных снарядов и отобрать те из них, которые не удовлетворяют требованиям, то с другим требованием положение значительно сложнее. Действительно, чтобы проверить кучность стрельбы, необходимо провести стрельбу. А что же останется после испытаний? Испытания нужно произвести так, чтобы подавляющая часть продукции осталась пригодной для дальнейшего использования. Люди столкнулись с основным требованием; по испытанию малой части изделий научиться судить о качестве всей партии. Методы, которые были для этой цели предложены, получили название статистических. Их теория берет свое начало с одной работы 1848 года академика М.В. Остроградского. Позднее этой задачей занимались профессор В. И. Романовский (1879 — 1954) в Ташкенте и его ученики. Во время войны их совершенствованием нанялся А.Н. Колмогоров и его ученики.
Задача, о которой только что было рассказано, обладает одним дефектом в самой ее постановке: партия продукции уже изготовлена и нужно определить, можно ее принять или же следует ее отвергнуть? Но, спрашивается, зачем же изготовлять партию, чтобы ее затем браковать? Нельзя ли так организовать производственный процесс, чтобы уже при изготовлении поставить заслон для изготовления некачественной продукции? Такие методы были предложены и получили название статистических методов контроля. Время oт времени со станка берутся несколько (скажем пять) только что наготовленных изделий и замеряются параметры их качества. Если все эти параметры находятся в допустимых пределах, то производственный процесс продолжается, если же хотя бы одно изделие выходит за пределы допуска, то подается сигнал о необходимой переналадке станка или о смене режущего инструмента. Какое отклонение параметра от номинала допустимо, чтобы вся партия была изготовлена качественно? Это требует специальных расчетов.
После окончания войны выяснилось, что аналогичные исследования проводили математики США, Они подсчитали, что результаты их работы принесли за годы войны стране миллиардную экономию. То же самое можно сказать и о работах советских математиков и инженеров.
Заключение
На основании своих исследований я сделала вывод о том, что советские ученые математики и наука математика сыграли колоссальную роль в Победе над фашистской Германией.
Нам никак нельзя забывать о том, что подвиг народа в Великой Отечественной войне не ограничивается только славными делами фронтовиков, что основы Победы ковались и в тылу, где руками рабочих и их разумом, руками и разумом инженеров и ученых создавалась и совершенствовалась военная техника. Нельзя нам забывать и того, что по многим параметрам к концу войны наши танки, самолеты, артиллерийские орудия стали совершеннее тех, которые противопоставлял нам враг. Нельзя забывать, что в конце войны мы вынуждены, были вплотную заняться созданием собственного атомного оружия, а для этого пришлось объединить интеллектуальные усилия физиков, химиков, технологов, математиков, металлургов и самостоятельно пройти тот путь, который уже был пройден США и их западными союзниками. Мы его прошли сами, тогда как в США работали лучшие ученые со всей Европы — Англии, Франции, Италии, Дании, Германии (эмигранты), Польши, Венгрии и, конечно, самих Соединенных Штатов Америки,
Со времени Победы прошло почти 65 лет. Советские математики многое дали восстановлению и развитию народного хозяйства, а также развитию теоретической математики. К сожалению и теперь положение в мире таково, что страна, а вместе с ней и математики, вынуждены уделять внимание проблемам обороны. Однако это не самоцель, а вынужденная необходимость. Каждый же из нас мечтает о том времени, когда человечество забудет о войнах и о подготовке к ним.
Список использованной литературы
1.Гнеденко Б.В. Математика и оборона страны. - М.: Знание, 1978.
2.Гнеденко Б.В. Математика и контроль качества продукции. М.: Знание, 1984.
3.Левшин Б.В. Советская наука в годы Великой Отечественной Войны - М.: Наука, 1983.
МУ «Управление образования Администрации г. Прокопьевска»
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 28»
Работа на XIII научно- практическую конференцию школьников « Старт в науку»
Математика и математики великой отечественной войны
(математика)
Выполнила:
Кузнецова Анастасия
Ученица 7А класса
научный руководитель
Флигонтова И.А.
учитель математики
Прокопьевск 2010
|
