Малиновый звон
Цель
—
помочь формированию человека и пониманию
им не только научных истин, но и прекрасного, пробудить или расширить
познавательный интерес учащихся.
Оформление. На доске плакат «Литье колоколов — великое искусство», « Рождение колокола — великое таинство».
Сценарий вечера звучит на фоне праздничного звона колоколов (в записи на
пленку). Использование мультимедиа.
Учитель 1. Ребята, мы с вами заканчиваем изучение темы по физике
«Механические колебания, волны и звук», по химии «Металлы и сплавы», наш урок
называется «Малиновый звон». Он посвящается колоколам и колокольным звонам.
(Звучит музыка «Малиновый звон». Заставка на экране: колокол).
Колокольные звоны на Руси давно стали
неотъемлемой частью национальной культуры, частью жизни. Они звучали и в будни,
и в дни торжеств, и в малые праздники. Люди слышат звоны Московского Кремля и
Ростова Великого, многих населенных пунктов. В наши дни в малых городах,
например Нерехте, что в Костромской обл., возрождаются традиции колокольных
звонов.
Учитель 2(под звон колоколов). Вслушайтесь в прошлое. Со сторожевых
башен крепостей и замков, с колоколен соборов, церквей и монастырей доносится к
людям колокольный звон. Его слышно в тишине даже за
Учащийся от имени колокола. Появился я на Руси в Х в. Отлили меня из
меди и олова, телом моим стал сплав — звонкая
оловянная бронза. Когда бронза застыла, меня освободили от формы, подняли на
колокольню, и тогда я произнес свой первый звук. Голос мой поплыл над городом.
И люди пришли поздравить меня с
рождением. Нарекли меня колоколом, что значит по-латыни — созыв, по-гречески — зон,
по-древнеиндийски —
шум, беспорядочные крики. Первым моим
назначением стало созывать народ. У меня, как у человека, имеются язык, губа,
уши, плечо, и как у царя, — корона. Мне,
как и моим братьям, люди, мечтающие о счастье, дали прозвище «Благовестник».
Потом меня крестили, и священник произнес надо мной такие слова: «Господи! Где
бы ни прозвучал этот колокол, да отступят далеко смелость умышляющих козни,
мрак привидений, набег несчастий, удар молнии, нападение громов, сокрушительная
сила града ...».
Это наполнило меня силой. Теперь я силой
своего звука часто могу противостоять врагам, наветам, природным стихиям, могу
притягивать к добру, ограждать человека от вредных дел. Поэтому много веков
люди верят в мою чудесную силу. Я созывал людей в храмы — это была будничная
работа. Я предсказывал войны, эпидемии — когда звонил сам собой. Звонил набатом, отпугивая
врага и созывая людей спасать город. Молчал, когда бунтовал. Своим
торжественным звоном провожал и встречал высоких гостей, включая царя. И голос
мой всегда был разный: медленный и тяжелый; громкий, торопливый, сбивчивый — при пожаре или наводнении, размеренно бухающий — в бурю или пургу, указывающий дорогу путникам
Мой голос —
это не один звук, а сочетание нескольких.
Чтобы это сочетание было красивым, звуки мои должны гармонировать. А гармония
зависит от формы моей чаши и толщины ее стенок, а также от массы тела.
Учитель 2. Ребята, вам было дано домашнее задание подготовить сообщения
о колоколах и колокольных звонах (Во время рассказа учеников на экране
демонстрируются слайды колоколов, и звучит колокольный перезвон):
Ученик 1. Многие колокола окружены тайнами. Так, колокол в
маленьком испанском городе Велилья несколько раз принимался звонить сам и
каждый раз предсказывал несчастья: в
Ученик 2. Давным-давно во времена княжеских междоусобиц русский князь
Александр Васильевич Суздальский покорил
город Владимир и взял в плен соборный колокол. Привез колокол в Суздаль,
подняли его на звонницу, а он молчит. Как ни старались звонари, не смогли добиться
ни звука. Испугался князь и вернул колокол во Владимир. Возвратившись на
прежнее место, «пленник» зазвонил так же прекрасно, как и прежде.
Ученик 3. Колокола, как правило, ценили. Но бывали случаи, когда уважительное
отношение сменялось на гнев. И тогда колокол наказывали, как людей. Один раз
набатный колокол Московского Кремля разбудил царя Федора Алексеевича и за это
был сослан в монастырь. Другой набатный колокол Кремля был снят с колокольни и
лишен языка за то, что призывал народ к бунту. Колокол в городе Угличе звонил в
Ученик 4. Другая подобного рода легенда связана с новгородским
вечевым колоколом. По приказу царя Ивана III колокол был снят с Софийской
звонницы и отправлен в Москву, чтобы не проповедовал вольницу и звучал согласно
главным русским колоколам. Интересно, что до Москвы новгородский пленник не добрался:
на одном из склонов Валдайских гор сани, на которых везли колокол, резко
покатились вниз, испуганные кони понеслись, колокол слетел с саней и,
свалившись в овраг, разбился вдребезги. Но, по преданию, какая-то неведомая
сила превратила множество мелких осколков в маленькие, чудесные колокольчики.
Местные жители их собрали и стали отливать по их подобию свои, разнося весть о
новгородской вольнице по всему свету.
Ученик 5. Еще один любопытный исторический эпизод. Во время войны со
шведами в
Учитель 2. Колокола отливали во многих странах мира. Но нигде
колокольное дело не достигло такого совершенства, как в России. Как же отливали
колокола в России?
Ученик 6. Создание колокола было большим событием для города,
где его делали. Великими мастерами литья колоколов считаются Филипп Андреев,
Емельян Данилов, Флор Терентьев, отец и сын Моторины, Андрей Чохов, Семен
Можжухин.
Большой ли, малый ли колокол делал мастер, работа его шла путем, проторенным
прадедами. Строили печи (одну или несколько). Около нее (них) вырывали глубокую
яму. В яме сначала из кирпича выкладывали конус, который обмазывали глиной.
Специальным вращающимся шаблоном эту глину выравнивали, выглаживали, чтобы
придать ей форму, задуманной мастером внутренней поверхности будущего колокола;
этот глиняный слой называли не очень почтительно — «болван». Поверхность «болвана» красили особой краской, составленной из
просеянной золы, разведенной в мыльной воде, а сверху смазывали салом, чтобы
последующий слой глины не прилипал к ней. Затем поверх «болвана» слой за слоем
наносили глиняную «рубашку», создавая модель тела колокола. Ее тоже выравнивали шаблоном и тоже красили
специальной краской. Чтобы украсить поверхность колокола, мастер лепил в
формочках буквы, разные фигурки и прикреплял их к поверхности «рубашки». Когда
«рубашка» (глиняный колокол) была готова, делали верхнюю часть формы — «кожух», который был по сути разборным слепком с
глиняной части модели.
Потом по специальному желобу в форму
выпускали из печи жидкий металл — «колокольную»
бронзу, в которой была 1/5 часть олова, а остальное — медь. Позднее в сплав стали добавлять серебро, чтобы
звон был звучнее. Использовали также сплав стали и чугуна. Долгие часы, а
иногда и дни, остывала отливка в яме, причем тем дольше, чем большим делали
колокол. А в городе в это время было тихо и спокойно: люди понимали, что если
вдруг хлопнет дверь, раздастся топот, то задрожит земля, в которой упрятана
форма с колоколом, и это помешает колоколу обрести свой голос; понимая,
терпеливо ждали. Когда отливка в яме остыла, ее вынимали, выбивали глину,
металл полировали, выглаживали поверхность… Свои
секреты колокольные мастера передавали сыновьям и ученикам; веками
накапливалось их умение.
Учитель 1. Акустики не могут теоретически точно объяснить, как нужно
изготавливать корпус колокола. Математические формулы, объясняющие звучание
этого «инструмента», лишь приближенны. Нельзя заранее рассчитать форму
колокола, чтобы после отливки он издал нужный звук. И если у лучших колокольных
мастеров готовый колокол звучал так, как задумано, это объясняется не
математическими расчетами, а опытом, чутьем и искусством мастера. Мы прослушали
очень интересные сообщения, а теперь ответьте на несколько вопросов. —
Как физик объяснит необходимость кирпичного конуса?
— Что давало выглаживание глиняного слоя?
— Зачем с точки зрения физики глиняную «рубашку» смазывали мыльной водой (с
золой), а затем —
салом.
— Какие агрегатные превращения вещества происходят в процессе создания
колокола?
— Чем, исходя из знаний по физике, объясняется опасность дрожания земли в
процессе застывания отлитого колокола?
— Как изменился бы звук, если при изготовлении колокола в его теле образовалась
бы трещина?
Учитель 2. Главное достоинство всякого колокола – его благозвучность. Но
отлить колокол требуемого тона и нужного веса было нелегко. Чуть ли не главным
условием успеха был состав сплава. Бронза для колокола должна обладать высокой
твердостью, чтобы обеспечить хорошее звучание при многочисленных ударах языка о
края колокола, и при этом не быть хрупкой, она не должна подвергаться
значительным деформациям, а также выкрашиваться при ударах. В XX в. был установлен состав колокольной бронзы: медь –
77-80 %, олово – 20-23 %. Количество примесей не должно превышать 1 %.
— Опишите положение в Периодической системе и в ряду напряжений металлов
компонентов колокольной бронзы – меди и олова.
— В каком виде в природе встречается медь?
Вы уже знакомы со строением, свойствами и
способами получения многих металлов.
— Какая наука занимается получением металлов из их природных соединений
– минералов и руд? —
Расскажите о химических процессах, которые протекают при получении меди из
медного блеска (халькозина).
— Какими нужными и важными свойствами
обладает медь?
— В чем её недостаток? Как можно
устранить мягкость и хрупкость металлов?
Этот вопрос не переставал волновать человечество с тех пор, как каменный
век сдал свои полномочия эпохе меди. Опыт применения чистой меди показал многие
недостатки этого металла и заставил задуматься над улучшением его качества. Вот
тогда на смену медному веку пришел бронзовый. Металлы – одиночки уступили место
сплавам. — Что такое сплавы? В
чем их преимущества? (Сплавы – это материалы с характерными свойствами,
состоящие из двух или долее компонентов, из которых по крайней мере один –
металл. При сплавлении различных металлов строение их изменяется: расстояние
между атомами в узлах кристаллической решетки либо уменьшается, либо, наоборот,
увеличивается. Считается, что при этом появляются дополнительные силы,
скрепляющие атомы в кристалле. Вот почему сплавы обычно более прочные, чем
чистые металлы).
Мягкая медь, вступив в союз с оловом, превратилась в прочную и
одновременно пластичную бронзу. Очень часто в качестве сырья для отливки колоколов
использовали старые колокола и медные монеты. При плавлении кусков бронзы
происходит окисление олова до оксида; для его восстановления в шихту вводили до
2 % фосфора, который повышает прочность сплава без снижения его пластичности.
Однако избыток фосфора делает бронзу хрупкой. Как же устроен Колокол?
Ученик 7. Русские колокола имели форму усеченного конуса, наподобие
огромного толстого колпака с расширенным раструбом и ушками для подвески. Имел
колокол верхний и нижний пояс, сковороду, под которой находилась серьга для
подвеса языка —
металлического стержня с утолщением в
конце, называемым «яблоко», которым били по нижнему поясу колокола — звуковому кольцу.
Учитель 1. Предлагаю вам еще несколько физических вопросов,
относящихся к конструкции колокола.
— Как вы думаете, почему колокол расширяется книзу?
— Почему яблоко языка массивное?
— Имеет ли значение тот факт, что удар языка по корпусу колокола приходится на
нижнюю его часть?
— Зависит ли, с вашей точки зрения, звук колокола от его массы?
— Какое движение совершает сам колокол и
его язык, если а) язык качнуть один раз? б) звонарь время от
времени будет тянуть привязанную к нему веревку?
— Почему колокола подвешивают высоко над землей: на колокольнях или в звонницах?
Учитель 1. Колокола на Руси были излюбленным музыкальным
инструментом. Народ любил колокольный звон, любил и сам звонить в колокола (это
разрешалось во время пасхальных празднеств). Существовал обычай: допускать в
пасхальную неделю на колокольню любого желающего. Поговорка гласит: «В светлую
седмицу, кто не звонарь».
Русский колокол поражает своим звучанием. Он может взять не одну, а три ноты:
основной тон —
в месте удара, ниже на четыре тона — в середине, ниже на целую октаву — вверху. Поэтому голос колокола — это сочетание нескольких звуков, которые гармонируют.
Особенность звука колокола еще и в тембре: он не остается неизменным. Если в
момент удара преобладает один тон, то через 3 с самым сильным становится
другой, а первый постепенно затухает. Этой уникальной особенностью обладают
только колокола. Колокольный звон создается по определенным правилам. Колокола
распределяют по голосам: низкие, средние, высокие. Колокола, дающие низкие
звуки, —
самые большие, тяжелые и «медленные» они
задают темп звона (например. 42 удара в оба края в минуту). Низкие звуки
создают ритмическую и гармоническую основу всего звучания. Все колокола
способны издавать инфразвуки, т.е. звуки с частотой ниже 16 Гц. Эти неслышимые
человеческим ухом звуки, являющиеся составляющими колокольного звона, и создают
впечатления глобальности, силы, мощи, дополняющие обычную красочность.
А вообще известно, что основной тон
колокола определяют геометрические размеры «инструмента»; частота звучания
пропорциональна толщине колокола и обратно пропорциональна квадрату его
диаметра.
Рассмотрим опыт зависимости высоты и
громкости звука от амплитуды и частоты колебаний по аналогии механических и
электрических колебаний (Включаем
мультимедиа. На экране проецируется опыт. Открывается через проигрыватель Windows Media):
Вопрос: Что называется основной частотой?
Что называется основным тоном?
Заставить колокол звучать можно двумя
способами:
первый: язык неподвижен, раскачивается чаша колокола, которая ударяется о язык
(способ качающегося колокола); его используют на Западе, а на Руси применяли
только в Пскове в ХУI—ХУТI вв.;
второй: чаша неподвижна, а с помощью шнура движется язык. Этот способ звона
российский. Его преимущества: раскачивание только одного языка (а не всего
объекта) не оказывает сильного воздействия на саму башню, где помещается
колокол, что позволяет использовать колокола огромных размеров; при таком
раскачивании не возникает резонанс с колокольней, который мог бы ее разрушить.
Благодаря чему люди получают огромное удовольствие от колокольного звона.
Учитель 2. Влияют ли колокольные звоны на здоровье человека?
Ученик 7. Группа исследователей под руководством кандидата биологических
наук Ф. Шипунова изучала воздействие колокольных звонов на живые организмы. Она
установила, что колокола работают и как генераторы энергии в ультразвуковом
диапазоне; их излучения разрушают болезнетворные среды. В частности,
колокольный звон обезвреживает вирусы гриппа, желтухи; его не выдерживает
молекулярная структура болезнетворных микробов. Если в комнате поставить даже
маленький колокол, то при его звучании в живых клетках свертывается белок.
Ученые обнаружили также, что каждый вирус обезвреживается «своим» звуком, т.е.
звуком определенной частоты. Так что недаром наши предки во время эпидемий били
в колокола, дающие звуки определенного тембра и частоты, и так долго, пока не
сгинет напасть (тифозная палочка гибнет от звона колокола довольно быстро).
Демонстрация опыта:
Учитель 1. Сегодня мы узнали много о колоколах и колокольных звонах.
Колокол —
это частичка истории России, произведение
литейного мастерства и искусства, музыкальный инструмент, лекарь.
Ученик 8.(Читает стихотворение С.Есенина
Колокол дремавший
Разбудил поля,
Улыбнулась солнцу
Сонная
земля.
Понеслись удары
К синим небесам,
Звонко раздается
Голос по лесам.
Скрылась за рекою
Белая луна,
Звонко побежала
Резвая волна.
Тихая
долина
Отгоняет
сон,
Где-то за дорогой Замирает
звон.
Использованная литература
Венецкий С. И. Загадки и тайны мира металлов. – М.:
МИСиС, 1999.
Владышевская Т. Древнерусские колокола и звоны / Искусство. Приложение к газете
«Первое сентября». — 1997. — 1 19(43). — С.
13—15. Захаров
Н. Н. Кремлевские колокола. – М.: Моск. рабочий, 1980. Иоффе П. Колокола и
пушки / Хочу все знать. Научно-худ. сб-к. Сост. А.Томилин. — л.: дет. лит., 1983. — С. 142 — 146.
Колокольные звоны России / Сост. Ю. Ходырев (магнитная запись).