Автор: Еланский Виктор Викторович
С уникальным числом, мы сталкиваемся постоянно, оно входит во множество формул в математике, физике, химии, биологии, даже в экономике. Это число абстрактно, но напрямую связано с окружающим миром. Основная наука о природе довольно часто использует это число для описания физических процессов, однако мало кто из учеников задумывался о его возникновении, Актуальность исследования определяется противоречием: с одной стороны, число π мы применяем часто и практически не задумываясь, с другой стороны, глубинный смысл мировой константы, маленького, но очень значимого числа остается для нас непознанным. Быть может, это число «скрывает» какие-то общие законы природы? Цель исследования: выявить роль числа π в курсе школьной физики. Объект исследования: учебная литература по физике для 10—11 классов. Предмет исследования: число π в курсе школьной физики. Задачи: изучить историю появления числа π, проанализировать формулы физики, найти и оценить роль числа π в различных разделах физики. Методы исследования: анализ учебной литературы по физике, классификация, обобщение, систематизация, математическое моделирование. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы. Во введении обосновывается актуальность исследования, цели, объект и предмет исследования, формулируются задачи, определяются основные методы исследования. В первой главе «Краткая история эволюции числа π» содержатся исторические сведения о числе π. Во второй главе «Роль мировой константы в курсе школьной физики» представлены обоснования применения числа π в различных разделах физики. В заключении сделаны выводы и определено практическое применение работы. Краткая история эволюции числа π. Исторические факты свидетельствуют, что первым отношение длины окружности к ее диаметру обозначил современным символом английский математик У. Джонсон в 1706 г. Число пи он обозначил буквой греческого алфавита π (от слова «periferia» — окружность). В цифровом выражении π = 3,141592… и имеет бесконечное число цифр после запятой. На протяжении многих столетий математики разных стран пытались выразить отношение длины окружности к диаметру рациональным числом. Древнеримский архитектор Витрувий в Трактате «Десять книг об архитектуре» свидетельствовал, что это число очень удобное приближение для строительной практики тех времён, так как, если измерить длину диаметра окружности, то затем легко получить отрезок, равный длине окружности [2, с. 17]. По расчётам Архимеда (287—212 лет до н. э.) отношение окружности к диаметру заключено между числами 310/71 и 31/7, а это означает, что π = 3,1419… Цзу Чунчжи (429—500 гг.) — китайский учёный-математик впервые в мире рассчитал число π с точностью до седьмого знака после запятой. 3,1415927… Затем в первой половине XV века Джамшид ал-Каши, математик и астроном империи Улугбека, вычислил число π с 16 десятичными знаками, необходимое для составления таблицы синусов с шагом в 1′ для применения в астрономии. В Европе французский математик Ф. Виет (1540—1603 гг.) заметил, что число π можно отыскать, используя пределы некоторых рядов. Это открытие позволило вычислять π с какой угодно точностью.