MECHANIKA Ronk Vzdlvac oblast Vzdlvac obor Tematick okruh
MECHANIKA Ročník: Vzdělávací oblast: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Jméno autora: Vytvořeno dne: Metodický popis, (anotace): VIII. r. IX. r. Člověk a příroda Fyzika Mechanika Vynálezy v českých zemích Jaroslava Vondráčková 1. 4. 2011 Uveden přehled významných českých vědců a vynálezců. VY_32_INOVACE_05 -18
Počátky vědecké mechaniky • První český vědec, který se zabýval mechanikou byl Jan Marek Marci – „český Galileo Galilei“. • Ve své knize zdůvodňuje, že všechna tělesa, těžká i lehká, padají stejnou rychlostí. Uvádí zákony volného pádu a doby kyvu kyvadla. Prozkoumal srážky pružných koulí a zabýval se jejich využitím v podobě kulečníku. /Tato hra k nám přišla z Francie a stala se módní záležitostí. / Kromě mechaniky přispěl k poznání vlastností světla /lom světla/. • Po smrti Marciho se fyzika a přírodní vědy v českých zemích téměř 100 let nerozvíjely. • Církev vydala zákaz hlásat Galileovo učení o otáčení Země a Koperníkovu představu o sluneční soustavě. • K obratu došlo až ve 40. letech 18. století za vlády Marie Terezie, protože hospodářský a technický rozvoj si vyžádal využití nových poznatků. • Od roku 1757 se opět smělo hlásat Koperníkovo učení.
Josef Božek ( 1782 – 1835 ) • Český vynálezce, mimořádně manuálně zručný • Poprvé užil v kyvadlových hodinách tzv. Grahamova háku • Zhotovil i kapesní hodinky, jejichž pero se natahovalo pohybem ruky při chůzi, sestrojil dodnes funkční hodiny na klementinské hvězdárně a věžní hodiny na Invalidovně • Postavil první model parního stroje, který běžel 20 minut • 24. 9. 1815 předvedl svůj parovůz • Později chtěl svým parostrojem pohánět loď • Pracoval s Josefem Gerstnerem, zhotovil mnoho hodin, vynalezl nové typy hydraulických lisů, protézy pro invalidy a další stroje
Prokop Diviš ( 1696 – 1765 ) Český přírodovědec, konstruktér a vynálezce bleskosvodu, kněz Trvale a s nadšením se věnoval fyzikálním experimentům – sestrojil čerpací stroj, třecí elektriku a řadu leidenských lahví. • Zabýval se myšlenkou uzemněného bleskosvodu, zařízení „odsávajícího“ elektřinu z mračen a bránícího tak bouřím doprovázeným blesky. • Svůj vynález, realizovaný 15. června 1754 za pomoci místního kováře, nazval „povětrnostní mašinou“. • Bleskosvod byl soustavou čtyř set uzemněných kovových hrotů, doplněných pro jistotu ústřední tyčí bleskosvodu. • Druhým velkým vynálezem byl zvláštní strunný nástroj, který umožňoval napodobovat nejen mnoho jiných nástrojů, ale i lidský hlas. Za čas byl převezen do císařského paláce ve Vídni, kde navždy zmizel. • „Povětrnostní mašinu“ svého duchovního správce za velkého sucha roku 1760 strhli přímětičtí farníci, obviňujíce ji z kažení počasí. • •
Jaroslav Heyrovský ( 1890 – 1967 ) • Český vědec, první československý občan, jemuž byla ( roku 1959 ) udělena Nobelova cena. Dostalo se mu jí za vynález polarografie a konstrukci polarografu. • Věnoval se pedagogické a vědecké činnosti. • Polarografie zasáhla do mnoha vědeckých i praktických oborů (metalurgie, chemického průmyslu, farmacie, lékařství, mineralogie, agrotechniky atd. ) • Heyrovského zásluhou je, že byla vypracována nejen teorie polarografické metody, ale i její četné podrobné aplikace, na nichž se podílela řada Heyrovského žáků.
Viktor Kaplan ( 1876 – 1934 ) • Rakouský vynálezce rychloběžné vodní turbíny. Svou tvůrčí činnost však do značné míry realizoval jako občan bývalého Československa – od roku 1903 do roku 1931 strávil v Brně. Jeho památku uctívají oba státy. • Problém, kterým se Kaplan zabýval, bylo zvětšení počtu otáček vodních turbín zejména při využití řek s menšími spády. • Navrhl nový tvar oběžného kola tvaru vrtule s radikálně zmenšenými plochami a sníženým počtem lopatek, zkonstruovaných (rozváděcí i oběžné) jako otáčivé, aby bylo možno natáčením dosáhnout co nejlepší účinnosti v širokém rozmezí zatížení turbíny. • Po jeho smrti se podařilo jeho spolupracovníkům a žákům turbínu vylepšit. Poté Kaplanovy turbíny nabyly na světovém významu.
František Křižík ( 1847 – 1941 ) • Český technik, vynálezce a průmyslník, „český Edison“ • Zdokonalil železniční signalizaci. • Navrhl nový druh podstatně zdokonalených obloukových lamp se samočinnou regulací vzdálenosti uhlíků, takže světelný tok zůstával stálý a rovnoměrný. V některých oborech a přístrojích slouží dodnes. • Provedl celé osvětlení pražské jubilejní výstavy v roce 1891, postavil světelnou fontánu. • Jeho zásluhou se zrodila úspěšná pokusná tramvajová linka, takže záhy byly budovány další tratě v Praze a nahradily koňskou dráhu. • Roku 1903 postavil první meziměstskou dráhu mezi Táborem a Bechyní. • Zřídil řadu elektráren u nás (1888 na Žižkově jako první na našem území) i v cizině.
Josef Ressel ( 1793 – 1857 ) • Český konstruktér. • Navrhl pneumatickou poštu, námořní busolu a další měřící přístroje, mechanismus pro otáčení divadelního jeviště. • Roku 1825 učinil svůj hlavní vynález – užití nekonečného šroubu (vrtule) pro pohon lodi. / vyzkoušel ho na zádi člunu velkoobchodníka Fontany, loď plula rychlostí 11 km v hodině, záhy se však porouchal parní stroj, pokus skončil fiaskem a úřady další experimenty zakázaly / • Zlepšil lis, lis na olej a víno, nové kuličkové ložisko, parní vůz pro osobní dopravu, pluh se snadným řízením, pneumatický transportér pro doly, nové pérování kočárů, zabýval se i sestrojením parní vzducholodi a další. • Doma, ve vlasti, byl téměř úplně zapomenut.
Josef Stepling ( 1716 – 1778 ) • Stal se horlivým šiřitelem Newtonova učení • Sepsal nové učebnice matematiky, na přednáškách prováděl fyzikální pokusy z mechaniky a elektřiny. • Z vlastních prostředků vybavil novými přístroji již stávající hvězdárnu na věži Klementina a vybudoval meteorologickou laboratoř. • Právě Steplingovou zásluhou se v Praze (poprvé ve střední Evropě) konají pravidelná a nepřetržitá meteorologická pozorování teploty, tlaku vzduchu a srážek už od 1. ledna 1775. • Svou rozsáhlou vědeckou knihovnu, asi 600 svazků, odkázal klementinské knihovně. • Sama císařovna dala Steplingovi vybudovat pomníček, který nese latinský nápis „K uctění památky Josefa Steplinga, který se významně zasloužil o vědu a tuto knihovnu, a jako příklad potomkům zřizuje císařovna Marie Terezie. “
Jan Perner ( 1815 – 1845 ) • Český stavitel a projektant železničních tratí • Studoval v Praze na polytechnickém učilišti, které vedl František Josef Gerstner. • V roce 1836 byla zahájena stavba Severní dráhy císaře Ferdinanda, jejíž jeden úsek z Břeclavi do Brna řídil. • Pracoval i na železničním spojení mezi Olomoucí a Prahou, řešil umístění nádraží státní dráhy v Praze. • Byl pověřen i vedením stavby z Prahy do Drážďan. • V roce 1845 – 9. září - jel vlakem z Moravy, po projetí choceňským tunelem sestoupil na poslední schůdek vagónu, narazil o sloup vjezdových vrat. Se zraněnou hlavou a rukou dojel do Pardubic, kde svému zranění týž den podlehl.
Jan Kašpar ( 1883 – 1927 ) • V českém prostředí poprvé úspěšně létal na francouzském letadle Blériot XI 16. dubna 1910 na pardubickém cvičišti. • Nejvýznamnějším leteckým výkonem té doby byl dálkový přelet z Pardubic do Prahy, který provedl 13. května 1911. • Zjistíš, jak daleko je vzdušnou čarou z Pardubic do Prahy? • Jak dlouho by tato vzdálenost trvala automobilu po dálnici?
Otto Wichterle ( 1913 – 1998 ) • Vystudoval chemii, protože ho zajímala od mládí. • Pracoval v laboratoři slavného českého chemika Emila Votočka. • Připravil svůj první polymer – syntetický kaučuk • Objevil nový materiál – silon, ze kterého byly upleteny první ponožky a dámské punčochy, chirurgické nitě, žíně, rybářské vlasce a struny • Vyrobil gelové oční čočky – první na světě. Nahradil tak oční čočky z plexiskla, které se již užívaly v Americe, ale dráždily oko.
Antonín Svoboda ( 1907 – 1980 ) • Mimořádně nadaný matematik a vynálezce • Zasloužil se o vývoj počítačové techniky doma i v zahraničí. • Vyvinul analogový počítač, počítač sloužící k navigaci ponorek, obranný protiletadlový systém, který byl napojený na radiolokátor. • V roce 1950 navrhl první samočinný počítač /ještě s vakuovými elektronkami/. • Se svými spolupracovníky přikročil ke konstrukci elektronického počítače. Byl dokončen a ověřen v roce 1962.
František Adam Petřina ( 1799 – 1855 ) Zabýval se elektrickými jevy – vlastnostmi elektrického proudu – galvanismu. • Zdokonalil telegrafii – zvětšil dosah a propustnost telegrafní linky při současné úspoře elektrických článků. • Konstruoval i lékařské elektrické přístroje. • Dodnes bývá často předváděna Petřinova spirála. • Zajímavost – odmítl uznat Ohmův zákon, mimo jiné i z „vlasteneckých důvodů“.
Ernst Mach ( 1838 – 1916 ) Rakouský fyzik a pedagog, který se stal profesorem experimentální fyziky v Praze, kde pobýval 28 let. Experimenty s Dopplerovým jevem přivedly Macha k úvahám o tom, jak by se šířil zvuk v případě pohybu tělesa nadzvukovou rychlostí. Nadzvuková letadla ještě neexistovala a tak prováděl odvážné pokusy s letícími kulkami. Jeho snímky letících kulek se staly světovou senzací, objevil způsob, jak vyfotografovat nejen letící kolku, ale i kužel vytvářený ve vzduchu rázovou vlnou. Podrobně se zajímal optikou a akustikou, mechanikou /setrvačnými sílami/. Vychoval řadu českých fyziků, kteří položily základy moderní české fyziky. Zajímavé – odmítl teorii relativity i kvantovou fyziku, a dokonce nevěřil v reálnou existenci atomů.
Christian Doppler ( 1803 – 1853 ) Rakušan, který v Praze strávil 12 let. Má zásluhu na oživení zájmu o fyziku v Praze i v celém Rakousku. Přicházel s různými matematickými a fyzikálními nápady. Fyzikální princip, podle něhož se mění kmitočet vln, pohybují-li se navzájem zdroj vlnění a jeho příjemce objevil právě v Praze, kde o něm v roce 1842 přednášel významným lidem. • Dopplerův jev – příklad: Když jedeme vlakem a míjíme signalizační zvonek na přejezdu, vnímáme přibližování tón vyšší, při vzdalování tón nižší. • Užití je široké – při různých lékařských vyšetřeních, dá se uplatnit u elektromagnetických vln, u světla, při měření rychlostí lodí, letadel, umělých družic, a to i za mlhy a nepříznivých podmínek. • •
František Josef Gerstner ( 1756 – 1832 ) František Antonín Gerstner • Matematik a mechanik • Byl pověřen vyřešením dopravy mezi Dunajem a Vltavou. • Vypracoval návrh na vybudování „železné silnice“, jak se v počátcích železnici říkalo. Koněspřežka měla vést z Českých Budějovic do Lince. • Stavbu vedl jeho syn František Antonín Gerstner, který už trať připravoval také na vlaky tažené parní lokomotivou. • Byl členem železniční společnosti, která postavila na českém území druhou koněspřežnou železnici z Prahy do Lán.
Použitá literatura • SOUČEK, Ludvík. Kdo byl kdo. KMČ, 5221. publikace. Albatros, Praha 1980. • HOZÁK, Jan a ŠTOLL, Ivan. Věda a technika v českých zemích. 1. vydání. 702. publikace. Fragment, 2002.
- Slides: 19