Instrument

Instrument [1] (prin instrument german   - instrument [1] și instrument polonez  - instrument [ 1] , din latină instrūmentum [ 1 ]  - „instrument de producție” [2] [3] din instruere [ 4 ]  - „ce folosesc ei a găti, a face ceva” [4] ) - echipament tehnologic care afectează obiectele muncii și le schimbă, obiectul, instrumentul pentru producerea unui fel de muncă. [3]  Designul și regulile de utilizare a instrumentului se bazează pe cunoașterea legilor lumii materiale , aplicate tehnologiei de producție . Un instrument complex conține ideea mai multor elemente elementare.

Într-un sens larg, este un mijloc țintă de a influența un obiect, de a transforma și de a crea un obiect. Dar o unealtă , un dispozitiv, nu este un material auxiliar : atunci când spălați rufe , o tablă de spălat  este un instrument, dar praful de spălat  nu este; Când coaseți , acul  este un instrument, dar firul  nu este. Unul și același obiect se poate manifesta atât ca unealtă, cât și ca material auxiliar. Ata dentara  este un instrument, iar ata este un material auxiliar pentru cusut.

Un instrument poate fi o marfă , ca orice lucru care participă la un schimb liber pentru alte lucruri. Instrumentul, ca marfă, este vândut în magazine, produs în baza unui contract de vânzare și cumpărare la întreprinderi. Dacă proprietățile țintă sunt pierdute, instrumentul este fie restaurat, fie eliminat.

Timp de secole de istorie, termenul „instrument” nu a fost subiectul de interes al păturilor superioare ale societății și a fost lotul păturilor inferioare [5] .

Utilizarea termenului

Denumirea „uneltă” nu a fost atribuită tuturor mașinilor și sculelor, ci, în principal, celor nestaționare (manuale și portabile), care sunt poziționate, pot fi mutate și alimentate manual. Mașinile staționare sunt denumite mașini sau echipamente.

În rusă, cuvintele „instrument” și „instrument” sunt sinonime [6] . Aceste sinonime diferă în aplicabilitate. Termenul „instrument” este folosit în biologie, antropologie și arheologie ca mijloc de muncă . În învățăturile lui Karl Marx și Friedrich Engels despre cursuri, termenul cheie este „instrument”, nu „instrument”. Termenul „unealtă” este folosit pentru a desemna un mijloc de abordare „sprețuitor”, „deschis” și „specializat” pentru rezolvarea unei anumite probleme tehnice. În aceeași sursă, termenii se pot intersecta și înlocui unul pe altul [7] .

Pe lângă cele de mai sus, pentru enzimele utilizate în cercetarea genetică și inginerie genetică (în primul rând pentru restrictaze ), este de obicei utilizată definiția „unelte” (mai degrabă decât „reactivi”), ca mijloc de influențare a unui obiect.

În prelucrarea metalelor prin presiune , o unealtă este o piesă care vine în contact direct cu un metal deformabil (filiere de tragere, lovitori de prese de forjare, role, matrițe), indiferent dacă sunt mobile sau staționare.

Utilizarea eficientă a instrumentului presupune cunoașterea regulilor de funcționare și a relației cauzale a impactului asupra obiectului și a rezultatelor acestui impact. Implicarea obiectelor în procesul muncii și utilizarea lor efectivă este strâns legată de imaginația umană , cu capacitatea de modelare . Relația dezvăluită între eficacitatea impactului și cunoștințele despre proprietățile instrumentului a influențat utilizarea termenului „instrument” în domeniul cunoștințelor socio-economice , juridice , politice , tehnologiei informatice și instrumentelor software . Obiectele de influență ale instrumentelor erau climatul social, obiectele informaționale.

Inițial, termenul „unealtă” a fost interpretat ca un dispozitiv mecanic, direct, nu indirect, care îmbunătățește acțiunile fizice ale unei persoane. „Instrument” imită acțiuni asemănătoare acțiunilor umane, dar corectate, rafinate, îmbunătățite. A existat o scurtă legătură logică între acțiunile instrumentului și persoana care îl operează. Cu toate acestea, sensul termenului s-a schimbat din punct de vedere istoric. De la simple instrumente mecanice la mașini, dispozitive, instituții sociale și dispozitive pentru transformarea fluxurilor de informații.

De regulă, subiectele procesului tehnologic sunt împărțite în din ce în ce mai puțin semnificative, din ce în ce mai puțin saturate de idee. Termenul „instrument” se referă la subiectele cele mai semnificative, primordiale și bogate în idei. Prin urmare, odată cu acumularea de cunoștințe despre „materialele auxiliare” puțin semnificative anterior, de-a lungul timpului, acestea au fost adesea redenumite într-un „instrument”.

Evoluția instrumentului

Fenomenul „uneltei mecanice” în lumea animală. Pârghii

Utilizarea instrumentelor este larg răspândită în regnul animal [8] și este studiată de bionică . Utilizarea instrumentelor de către animale este considerată în etologia cognitivă . Organele ființelor vii pot fi folosite ca instrumente ( ciocul , maxilarele , dintii , coarnele , coltii , ghearele , labele , membrele ), pot fi folosite articole gata facute din mediul inconjurator, precum si articolele auto-fabricate .

Ciocul face parte din maxilar. Falca este o pârghie de tipul 2(3). În instrumentele mecanice naturale, care sunt organe animale, este greu de găsit o pârghie de primul fel. Pârghia de primul fel este folosită în instrumente artificiale - clești. Mâna, în virtutea anatomiei sale, poate aplica cu ușurință forță prin strângerea degetelor care se deplasează unul spre celălalt. În maxilar, pârghia de tip 2(3), partea de putere este mușchiul masticator, care este situat între umerii pârghiei.

Utilizarea „uneltelor mecanice gata făcute” de către primate și oameni

Fenomenul „uneltei mecanice” poate fi urmărit în toate etapele de dezvoltare ale speciei umane . De-a lungul istoriei existenței speciei umane, oamenii au trecut prin inventarea unei mari varietăți de instrumente care, într-o măsură mai mare sau mai mică, au influențat dezvoltarea civilizației umane [9] . Unele specii de păsări nu numai că folosesc bețe pentru vânătoare în locuri greu accesibile, ci și mențin aceste bețe într-o stare ascuțită și le depozitează cu grijă și le poartă cu ele.

Vidrele de mare din California folosesc pietre care cântăresc câteva kilograme ca nicovală pentru a sparge coji de moluște. Mai mult, alte specii de vidre de mare plasate lângă vidrele de mare din California învață această tehnică [10] . Sunt descrise cazuri când urșii folosesc cel mai simplu instrument muzical pentru divertisment [11]  - o creangă elastică . Se știe că păsările ridică pietre , apoi le aruncă la pământ pentru a sparge coaja tare a comestibilului și a extrage umplutura interioară. În acest caz, piatra acționează ca un ciocan . Cu toate acestea, cea mai intenționată utilizare și fabricare a „uneltei” este umană .

Capacitățile tehnologice ale mâinii

Vezi mana .

Extinderea capacităţilor tehnologice ale mâinii cu obiecte improvizate

Mâna nu putea fi un instrument suficient de eficient pentru fiecare operație specifică și avea nevoie atât de îmbunătățire, cât și de o nouă încarnare. Multe obiecte din jur gata făcute s-au dovedit a fi mai eficiente decât mâna ( bețe , pietre improvizate pentru despicare , pietre și bețe ascuțite , tulpini).

  • scheletul mâinii umane

  • Un bărbat ține o piatră mică în palmă.

  • Prindere strânsă a bastonului datorită închiderii cu degetul mare.

  • O bucată de brânză înghețată pe un băț ascuțit.

  • Mâinile încrucișate ale unei persoane formează un castron .

Obiectele ascuțite au demonstrat capacitatea de a pătrunde mai adânc în materialul prelucrat decât cele contondente. Capturarea obiectelor prin punerea lor pe un ac a făcut posibilă operarea cu obiecte mici. Imaginația omului a pătruns în microcosmos, într-o lume aflată la îndemâna mâinii sau a ochiului.

Punerea obiectelor pe un ac a demonstrat ideea elementelor de fixare. Corpul obiectului străpuns învăluie strâns acul și este ținut ferm. zona Primele cuțite au fost o piatră ascuțită, așchii, bucăți de os cu margini ascuțite. La fel ca într-un cuțit modern, cele două părți principale ale primelor cuțite erau o lamă cu o lamă ascuțită (muchie ascuțită) și un mâner . Muchia de tăiere se formează atunci când piatra este despicată. Divizarea poate fi de o natură foarte diferită. O persoană care merge pe malul mării vede adesea pietre sparte cu margini ascuțite. Nu este necesar să aveți o imaginație puternică pentru ca o persoană să provoace singură o despicare a pietrelor. Partea opusă a pietrei, plasată convenabil în mână, era mânerul. Acestea au fost primele instrumente care au ajuns la forma finală în timpul epocii timpurii de piatră , Australopithecus , strămoșul primat al omului . Primele unelte au fost pietre, oase și bastoane. Piatra, osul și lemnul au fost și primele materiale pentru unelte. Utilizarea acestor instrumente a fost universală. Ele au fost folosite de la recoltarea alimentelor vegetale până la utilizarea ca arme de vânătoare . Artefactele din piatră sunt mai bine conservate în timp decât artefactele din plante. În plus, un bețișor folosit ca unealtă este greu de distins de orice alt bețișor. Prin urmare, utilizarea unui băț de către omul antic poate fi în principiu imaginată observând comportamentul primatelor moderne (compoziția ADN-ului cimpanzeului este 98,7% comună cu ADN-ul uman) și al copiilor umani moderni. O pasiune pentru invenție a fost identificată în ultimele decenii la cimpanzei [12] [13] [14] [15] [16] și pare să aibă o istorie de câteva mii de ani [17] .

  • Un cimpanzeu vânează termite cu un băț ascuțit.

  • Gorila folosește o ramură pentru a măsura adâncimea unui corp de apă.

Cimpanzeul folosește un ac pentru a vâna termite. Mai mult, dacă acul nu este suficient de ascuțit, maimuța îl ascuți. Astfel, primatul demonstrează capacitatea de a produce unelte independent. Deja atunci când folosește un băț, o persoană s-ar putea familiariza intuitiv cu ideea unei pârghii . Datorită proprietăților elastice ale lemnului, bățul a fost cel care a demonstrat capacitatea de a stoca energia potențială a elasticității . Elevii din clasele primare sunt bucuroși să se distreze aruncând firimituri de hârtie în tablă sau elevului care răspunde cu ajutorul unei rigle prinse în birou la un capăt. Poate că oamenii primitivi au făcut ceva asemănător. Atât huliganii moderni, cât și predecesorii lor anteriori au fost frustrați în principal de faptul că firimiturile nu au lovit ținta suficient de puternic. Când folosește o piatră pentru despicare, o persoană s-a familiarizat cu ideea de a acumula energie cinetică . Când o piatră a căzut, acumularea de energie cinetică a avut loc datorită energiei potențiale din câmpul gravitațional. Un bolovan aruncat de pe o stâncă de un grup de vânători în epoca paleolitică târzie pe o turmă de mamuți care trecea de-a lungul fundului unei râpe a făcut posibil să facă față unui animal de multe ori mai mare ca forță decât o persoană . La aruncarea sau lovirea unei pietre ținute în mână, energia cinetică s-a acumulat ca urmare a acțiunii mușchilor asupra pietrei.

Fabricarea de scule mecanice

De-a lungul antropogenezei , calitatea instrumentelor create s-a schimbat.

Este posibil ca australopitecinele masive Paranthropus robustus să fi putut face unelte [18] . Homo habilis ( lat.  Homo habilis ) și Homo erectus ( lat.  Homo erectus ), creatori ai culturii Olduvai (acum 2,6-1 milioane de ani). Un om priceput folosea cuarț pentru a face unelte, al căror depozit se afla la câțiva kilometri de parcare. Nu a tratat cu grijă uneltele produse, nu le-a depozitat și le-a aruncat după utilizare.

Cu aproximativ 1,8 milioane de ani în urmă, mâinile hominoizilor (om predecesor ( lat.  Homo antecessor )) au dobândit practic structura mâinii omului modern. Antropologii se referă la trăsăturile morfologice ale mâinii de lucru ca fiind o încheietură puternică, opoziție a degetului mare cu mâna și prezența unor falange finale largi, scurtate ale degetelor. Un astfel de set de trăsături a apărut la un om priceput Homo habilis .

Utilizarea mijloacelor improvizate cu influență pricepută și atentă unul asupra celuilalt a făcut posibilă îmbunătățirea semnificativă a calităților lor funcționale [19] . Istoria dezvoltării instrumentelor timpurii este urmărită în culturile succesive Olduvai , Abbeville , Clekton , Acheulean ale paleoliticului timpuriu . Uneltele din piatră au fost îmbunătăţite în Paleoliticul mijlociu , Paleoliticul superior , Mezoliticul , Neoliticul , Epoca cuprului, Epoca bronzului , Epoca fierului . Procesul de perfecţionare continuă şi în prezent, încorporând realizările întregului patrimoniu cultural al invenţiilor. Datorită lipsei de artefacte, este convenabil să se studieze logica dezvoltării instrumentelor pe baza experimentelor de gândire . Datorită diviziunii istorice a muncii între sexe, Mason a împărtășit invenția uneltelor de către bărbați și femei [20] .

Stăpânirea focului, fenomenele de rotație, proprietățile cercului și simetria

Dezvoltarea focului a fost realizată de om timp de sute de mii de ani. Omul a stăpânit aprinderea focului și controlul elementar asupra focului . Studiile moderne ale oaselor, a căror vârstă este de aproximativ 1,5 milioane de ani, supuse expunerii la temperatură, au arătat că oasele au fost supuse unui tratament termic la 600 C. În același timp, se știe că o astfel de temperatură nu poate fi atinsă într-un foc deschis. a unui incendiu de pădure. Limita de temperatură a unui foc deschis este de 300 C. Pe baza acesteia s-a ajuns la concluzia că oasele ar putea fi încălzite într-o vatră special echipată creată de om. Astfel, se presupune că în urmă cu 1,5 milioane de ani omul era capabil să controleze reacția de ardere [21] . În același loc de săpături din zona râului Iordan , au fost descoperite 12 straturi culturale. În toate straturile culturale s-au găsit unelte din silex supuse tratamentului termic. Instrumentele de-a lungul culturilor și mileniilor au fost localizate într-un spațiu limitat. Pe această bază, s-a ajuns la concluzia că în acest loc exista o vatră în care o persoană controla incendiul. Acest focus a fost atribuit acum 790 de mii de ani [22] . Regimul de temperatură al locuinței este componenta principală a unui microclimat confortabil . Viața într-o peșteră avea un avantaj față de viața în aer liber. Avantajul nu a fost doar protecția fiabilă de posibili inamici externi, ci și de ploaie și vânt. Absența mișcării orizontale a aerului a crescut eficiența încălzirii utile a pereților și a aerului locuinței. Atât lemnul de foc mocnit sau aprins în vatră, cât și fluxul vertical al produselor de ardere formează o coloană verticală de temperatură ridicată, care încălzește spațiul care înconjoară această coloană cu raze infraroșii. Arta de a folosi bine această căldură constă în distanța optimă dintre vatră și pereți. Primele clădiri rezidențiale cunoscute aveau un diametru de 6–9 metri. Patuturile erau amplasate de-a lungul perimetrului interior al caselor, la distanta celui mai mare confort termic. Omul a stăpânit vatra , un reactor chimic ( generator de căldură ), care este un instrument pentru menținerea reacției de ardere . Principalul parametru al eficienței reactorului-scaun a fost revenirea termică utilă a combustibilului .

Focul a demonstrat o modificare a proprietăților fizico-chimice ale substanțelor sub influența temperaturii ridicate. Pentru tratarea uniformă la temperatură a suprafeței cărnii, bucățile de carne sunt rotite în jurul unei axe specificate de un băț ascuțit ( frigărui sau frigărui ). În același timp, pentru a îmbunătăți controlul asupra procesului, axa este fixată prin intermediul unor adâncituri în rafturi în raport cu sursa de căldură. Ceea ce se întâmplă nu este rularea bastonului dintr-o parte în alta, ci mai degrabă rotația în jurul axei. Rotirea obiectelor rotunde este detectată de o persoană când merge. Călcând pe un obiect rotund, o persoană care se află în picioare constant își pierde echilibrul și „pământul pleacă de sub picioare”. Astfel, obiectele grele amplasate pe role (role) arată capacitatea de a se deplasa cu ușurință într-un plan orizontal. Ideea de a folosi rotația în jurul unei axe pentru a găti uniform un produs este cunoscută de când oamenii au început să înmoaie carnea prin tratament termic, precum și să usca hainele prin rotirea lor față de o sursă de căldură.

Secțiunea transversală a frigărui, care are altă formă decât rotundă, asigură o fixare mai strânsă a bucăților de carne pe ax și previne alunecarea. Această idee stă la baza conexiunii cu cheie și canelare a discului și arborelui.

Fapte cunoscute de prelucrare la temperatură înaltă a materialelor în scopul creșterii durității acestora. De asemenea, tratamentul termic, combinat cu tehnologia fulgilor, a permis industriei Stibel să fabrice mai eficient unelte din piatră.

În primele etape , utilizarea luminii emise în timpul arderii și încălzirii locuinței a crescut activitatea umană pe timp de noapte, a condus la creșterea productivității muncii și la un avantaj în supraviețuirea și distribuția speciei [23] .

Stăpânirea tehnologiilor diviziunii spațiale

Tehnologia de alocare a unei părți speciale a spațiului este folosită de păsări în construcția cuiburilor . Omul a dezvoltat aceste tehnologii în croitorie , construcții , fabricare a containerelor , ustensilelor și instalațiilor de înot . De-a lungul timpului, ideea împărțirii spațiului cu pereții despărțitori a fost întruchipată într-o varietate de dispozitive, ceea ce a dus în cele din urmă la apariția și dezvoltarea industriilor materialelor din tablă .

Paleoliticul timpuriu și mediu

Până la sfârșitul paleoliticului timpuriu (acum 600 de mii de ani), s-au obținut rezultate bune în tehnologia de fabricare a uneltelor elementare din piatră, os și lemn. Au apărut primele unelte din lemn și piatră făcute singur - macroliți ( tocător , racletă , topor , băț de săpat ). Cel mai vechi satar cunoscut al culturii Olduvai , descoperit de Louis Leakey , este atribuit perioadei de 800 de mii de ani - acum 400 de mii de ani [24] . Atât speciile omului modern, Cro-Magnons , cât și speciile de Neanderthal , au luat parte la crearea culturii paleoliticului timpuriu .

Vârsta de 400 de mii de ani. n. este datată descoperirea, care poate fi interpretată ca un fragment dintr-un instrument compozit complex - un mâner de lemn cu decupaj, în care, eventual, a fost introdusă o lamă de piatră [25] .

În epoca paleoliticului mijlociu (acum 150.000 până la 30.000 de ani), cro-magnonii și neanderthalienii continuă să trăiască unul lângă altul, dar până la sfârșitul paleoliticului mediu, doar speciile moderne de om Cro-Magnon au rămas pe Pământ. Cu aproximativ 50.000 de ani în urmă, uneltele folosite de om pe diferite continente au început să dobândească trăsături care disting foarte mult aceste instrumente în funcție de locația persoanei. Până în această perioadă, instrumentele de muncă ale unei persoane care trăiesc pe diferite continente practic nu diferă. Modalitățile de dezvoltare tehnologică a instrumentelor de către persoane izolate geografic s-au diferențiat. Cel mai clar, această diferență în căile progresului tehnologic a fost dezvăluită la momentul apariției europenilor pe continentul american în Evul Mediu . S-a dovedit că nativii americani au folosit pe scară largă tehnologiile pietrei într-un moment în care Europa, conform periodizării europene acceptate, a depășit epoca fierului .

Abilități de agregare

În epoca paleoliticului mijlociu, conform numeroaselor descoperiri arheologice, paleoantropul a stăpânit mai multe tipuri de locuințe. Pe lângă locuințele rupestre staționare, locuințe au fost găsite în mici depresiuni, precum și în spații deschise. Locuințele din spații deschise au fost folosite ca tabere temporare de vânătoare sezoniere. Prin urmare, s-au dezvoltat tehnologii legate de construcția de structuri în zone deschise. A existat necesitatea dezvoltării tehnologiilor pentru construcția elementelor de compartimentare a structurilor clădirii. Stăpânește tehnica de prindere prin legare . Instrumentele au achiziționat un dispozitiv combinat. „Bățul” s-a transformat într-un mâner ergonomic care a lungit brațul, iar energia mecanică a unei persoane a fost transferată indirect într-o piatră cu vârf ascuțit. Funcțiile tăietorului erau acum îndeplinite de vârful unei scule complexe; nu mai era necesar ca un astfel de vârf să aibă o suprafață mare necesară pentru prinderea unealta cu mâna. Instrumentul a devenit mai miniatural și a dobândit o putere de penetrare și o mobilitate mai mare în raport cu obiectul prelucrat. La răsturnarea paleoliticului mediu și a paleoliticului superior, a fost înregistrată o cultură ateriană puțin studiată , în care au fost produse vârfuri de săgeți [26] [27] . Tehnologiile timpurii pentru realizarea bijuteriilor sunt datate în aceeași perioadă [28] .

Ciocanul, care anterior arăta mai degrabă ca un bolovan, a căpătat aspectul unui ciocan modern sau ciocan echipat cu mâner. A apărut o suliță . În suliță, a fost dezvoltată ideea acumulării de energie cinetică de către unealtă atunci când mâna și unealta intră în contact în timpul aruncării. A fost posibil să se obțină o masă totală mai mare a proiectilului. Prin urmare, o cantitate mai mare de energie cinetică ar putea fi acumulată într-o suliță în timpul unei aruncări decât într-o piatră. A apărut problema utilizării raționale a acestei energii cinetice acumulate. A fost necesar să se lucreze la îmbunătățirea părții de lovire a vârfului suliței [ 29] . Utilizarea unui vârf de piatră s-a bazat pe soluția tehnică de a combina într-un singur produs calitățile valoroase ale componentelor create din materiale care diferă prin caracteristicile lor fizice și tehnice. Piatra era ușor ascuțită. Dar era fragil. Mânerul din lemn nu era casant, dar aducerea acestuia la o capacitate de tăiere similară cu o piatră ascuțită părea problematică. Elementele de fixare care utilizează materiale fibroase au întruchipat multe idei fizice și tehnice. Aceste idei au fost ulterior descrise matematic în teoria nodurilor . În special, s-a constatat că atunci când capătul liber al frânghiei a fost tras în afară, forța care a atras obiectele care erau trase împreună era un multiplu al forței care acționează asupra capătului liber. Proprietățile blocului au fost deschise . Un material bun pentru prindere au fost benzile de piele brută . Pielea crudă după uscare a arătat o modificare a proprietăților sale fizico-chimice. În timpul procesului de uscare, pielea a tras împreună părțile prinse și apoi s-a transformat ireversibil într-un manșon dur. În plus, în timpul procesului de uscare, pielea s-a întărit și a căpătat o formă dinainte planificată. Această tehnologie a fost folosită pentru a forma elemente de îmbrăcăminte și, ulterior, pentru fabricarea bărcilor. Înșirarea obiectelor pe o axă în scopul decorațiunii în epoca paleoliticului mijlociu a demonstrat capacitatea axei de a ține obiecte unul lângă celălalt [30] .

Paleoliticul superior

Creatorul culturii paleoliticului superior a fost singura specie umană rămasă pe Pământ - Cro-Magnon. Tehnologia de articulare a componentelor unui instrument complex, pe lângă materialele elementelor de fixare și arta acestui dispozitiv de fixare , a necesitat studiul formelor geometrice ale pieselor de îmbinat. Pentru o conexiune puternică , suprafețele de contact ale pieselor de îmbinat trebuiau prelucrate. Într-un caz, au fost realizate proeminențe speciale pentru așezarea elementelor de fixare fibroase în ele [31] . Într-un alt caz, gâtul, de care era atașat mânerul, a fost făcut mai îngust decât lama. Astfel, atunci când a fost lovit cu un topor, mânerul se deplasa prin inerție spre lamă. Acest design era autoreglabil.

Legarea elementelor vestimentare între ele a fost realizată cu aceleași materiale fibroase. Pentru o prindere fermă a pielii cu un fir, a fost necesar să se facă găuri în piele cu un instrument ascuțit. Fabricarea găurilor în material și utilizarea lor în elemente de fixare, spre deosebire de elementele de fixare prin legarea pieselor de îmbinat, a condus la o formă mai compactă a produselor fabricate și la o îmbunătățire a fiabilității conexiunii. În același timp, obiectul trecut prin gaură a demonstrat proprietățile axei și proprietățile obiectelor în mișcare în jurul axei. Datorită proprietăților mecanice ale pielii, orificiul făcut după îndepărtarea instrumentului de perforare din aceasta scade în diametru. Acest lucru face dificilă trecerea prin această gaură. Iar eforturile depuse pentru a forma o gaură cu un diametru mai mare decât este necesar sunt în zadar. Această problemă tehnică din Paleoliticul târziu (acum 35-12 mii de ani) a fost rezolvată cu ajutorul unui nou instrument - un ac cu ochi, un ac de cusut . Acul de cusut a făcut posibilă combinarea atât a perforației, cât și a înfilării firului în gaură într-o singură operație tehnologică. O frânghie și un băț au făcut posibilă transferarea punctului de aplicare a forței la o distanță îndepărtată. În același timp, frânghia era capabilă să transfere punctul de aplicare a forței prin tragere, cu condiția să fie fixată în punctul de aplicare a forței. În plus, frânghia a făcut posibilă transferul nu numai a punctului de aplicare a forței, ci și a axei de aplicare a forței. Bățul a demonstrat cu ușurință capacitatea de a transfera punctul de aplicare a forței la împingere.

Pentru a transfera punctul de aplicare a forței bastonului prin tragere, a fost necesar un cârlig. O ramură pe un băț ar putea servi cu ușurință drept model de cârlig. Pentru a aplica forța la capătul frânghiei în timpul tragerii, ar putea servi fie fixarea cu ajutorul unui nod, fie printr-un cârlig, cel mai simplu prototip al căruia ar putea fi un lăstaș care ieși dintr-o serie de tulpini. Cârligul era un mijloc mai mobil și mai tehnologic de atașare a capătului frânghiei decât un nod. Cârligul a demonstrat proprietățile unui put potențial . Peștele prins în cârlig, dând dovadă de ezitare, a continuat să rămână în cârlig. Al doilea cârlig mic de pe vârful cârligului de pescuit a îmbunătățit efectul proprietății găurii potențiale.

Ideea de a transfera punctul de aplicare a forței mâinii către un alt obiect a fost perfect întruchipată într-o undiță , într-un aruncător de suliță . La folosirea unui aruncător de suliță, mâna acționa asupra suliței indirect, prin intermediul aruncătorului de sulițe. Aruncatorul de suliță și toporul de piatră au reflectat ideea acumulării de energie cinetică ca urmare a muncii musculare , care este produsul forței care acționează asupra proiectilului și lungimea segmentului căii de influență a acestei forțe. Aceeași idee a fost întruchipată într-un ciocan cu mâner. Mânerul a făcut posibilă creșterea lungimii traseului părții masive a ciocanului. Astfel, a devenit posibil să acumulați mai multă energie cinetică cu un leagăn decât atunci când lucrați cu un ciocan fără mâner.

Ca părți de lucru ale instrumentului paleolitic superior, au fost folosite atât piatra, cât și osul, în special renul [33] .

La sfarsitul paleoliticului a existat ocazia de a face arta . Operele de artă realizate cu aceste instrumente au dat dovadă de expresivitate și eleganță.

Vestonice Venus  - „Venus din Paleolitic”, descoperită în Moravia, este cea mai veche figurină ceramică cunoscută. Piesa aparține culturii gravettiene și este datată între 29.000 și 25.000 î.Hr. î.Hr e.

Cele mai vechi descoperiri de ceramică din Orientul Îndepărtat datează din Paleoliticul târziu [34] .

mezolitic. Agregare complexă. Multiplicitatea ideilor întruchipate în instrument

În epoca mezolitică (de la 15 la 6 mii de ani î.Hr.), a fost creat un arc . Arcul a întruchipat ideea de a transfera punctul de aplicare a forței nu numai de-a lungul axei de acțiune a forței, ci și a transferului axei de acțiune a forței, ideea de elasticitate a lemnului, ideea de a acumula energie musculară în energia potențială a elasticității, ideea de a converti energia potențială a elasticității în energia cinetică a unei săgeți. Energia cinetică a săgeții trase este semnificativă. Forma vârfului și elementelor de fixare au necesitat un studiu special [35] .

  • Harpon mezolitic realizat folosind tehnologia microlitului

  • Săgeată mezolitică realizată folosind tehnologia microlitică

  • Ceapă

  • Canoe din piele

  • Sinkerul culturii Jōmon , Japonia

Descoperirile primelor vârfuri de săgeți și ace din os din peștera Sibudu datează acum 61.000 de ani [36] . Totuși, descoperirile din peștera Sibudu sunt în prezent un mare mister, deoarece restul vârfurilor de săgeți cunoscute găsite datează de 20 de mii de ani mai târziu. Cele mai timpurii descoperiri de cârlige de pește din Kostenki datează de acum 40 de mii de ani [37] .

Rezultatele creativității colective a oamenilor au stârnit întotdeauna admirație și reverență. Sunt cunoscute temple fondate în mileniul al IX-lea î.Hr. e. Fragmentele de piatră ale templelor au o masă de câteva zeci de tone. Mișcarea unor astfel de fragmente a necesitat munca coordonată simultană a câtorva sute de muncitori. Capodoperele de mai târziu ale unor astfel de tehnologii mileniare ne încântă.

Până la sfârșitul paleoliticului - începutul mezoliticului, tehnologia elementelor de fixare a fost stăpânită prin legarea sau lipirea cu rășină . Tehnologia microliţilor este în curs de dezvoltare , inclusiv tehnicile de aşchiere a plăcilor din miezuri conform metodei Levallois . Tehnologia microliților a fost dezvoltarea unei soluții tehnice pentru a combina într-un singur produs calitățile valoroase ale componentelor create din materiale care diferă prin caracteristicile lor fizice și tehnice. Piatra ascuțită a vârfului de lance a fost distrusă când a lovit pietrele. Fabricarea unui vârf de piatră a fost un proces laborios. În același timp, pietrele mici și ascuțite formate atunci când au fost tăiate silexul sau obsidianul erau abundente. În același timp, când unul dintre microliții din suliță a fost distrus, restul au rămas pe loc și au continuat să-și îndeplinească funcțiile. Microliții aveau margini ascuțite spre partea izbitoare a suliței. Astfel, o suliță care a atins pielea densă sau solzi a tăiat această coajă. Mișcarea suliței ( harponului ) în direcția extracției a fost împiedicată de lipirea de părțile contondente ale microliților. Această caracteristică era de o valoare deosebită atunci când era folosită într-un harpon. Peștele afectat nu ar fi trebuit să scape de vânător.

Un număr semnificativ de diverse unelte mezolitice au fost găsite în săpăturile culturii Natufian și descrise de Emmanuel Anati [38] . Natufienii stăpâneau elementele de bază ale cunoștințelor agricole . Ei erau angajați în colecția de boabe de cereale sălbatice cu ajutorul cuțitelor speciale de secerat . Tehnologiile de împărțire a spațiului au fost stăpânite. Ca urmare, stocurile au fost alocate în gropi de grânar . Natufienii foloseau câini îmblânziți . Boabele măcinate au fost măcinate în făină cu un pistil într-un mojar . Au fost găsite recipiente din ouă de struț .

Tehnologiile de depozitare a cerealelor includ un complex de operațiuni tehnologice legate de uscare , ventilație, menținerea condițiilor de temperatură și umiditate și protejarea împotriva dăunătorilor. Depozitarea cerealelor în coșuri vă permite să împărțiți un volum mare în altele mai mici și să îmbunătățiți ventilația. Coșul are nu doar un cadru rigid care permite transportul și depozitarea separată a conținutului, ci și, datorită designului pereților, ventilarea conținutului, eliminând excesul de umiditate. Nu este greu de imaginat cum un coș plin cu resturi de lut umed se transformă într-un vas care reține apă. Astfel, stăpânirea formării formelor de suprafață prin țesere a fost un pas în fabricarea suprafețelor ermetice, impermeabile, din lut. Țeserea coșurilor în sine a fost un proces tehnologic complex și o artă plastică [39] . Deși nu s-au găsit coșuri printre natufieni, s-au găsit unelte care se presupune că sunt folosite pentru a le țese. Oamenii au părăsit peșterile și și-au mutat casele mai aproape de sursele de existență. Cele mai simple locuințe și adăposturi ( colibe și ciume ) ridicate rapid, au fost înlocuite cu semi-piguri staționare solide, cu pereți de zidărie .

La sfârşitul mezoliticului se făceau deja operaţii chirurgicale de craniotomie [40] . Mai mult, aceste operațiuni au fost practicate pe scară largă. Din cele 120 de cranii dintr-o înmormântare în Franța , datate în anul 6500 î.Hr. e., 40 aveau găuri [41] Multe dintre aceste găuri aveau structura unei leziuni vindecate, ceea ce indică succesul operațiilor.

Cea mai veche ambarcațiune găsită în pirog, barca de la Pesse  , datează și ea din mezolitic [42] .

Neolitic

În Orientul Mijlociu , neoliticul a început în jurul anului 9500 î.Hr. e. [43] . În timpul epocii neolitice a avut loc Revoluția neolitică  - economia vânătorii și culesului a fost completată de o economie agricolă mai productivă și mai puțin riscantă - producția de animale și de recolte.

Logistica se dezvoltă . Culturi cunoscute din neolitic sunt cultura ceramicii cu benzi liniare (5500-4500 î.Hr.), cultura ceramicii înțepate (aproximativ 4600-4400 î.Hr.), cultura Rössen (4600-4300 î.Hr.), e., cultura Michelsberg (aproximativ 4400-3500 î.Hr.), cultura cupelor în formă de pâlnie (4000-2700 î.Hr.).

Megaliții mezolitici și neolitici mărturisesc nu numai organizarea înaltă a societății, ci și nivelul înalt de tehnologie folosit pentru construirea templelor și prelucrarea pietrei. Evoluții în tehnologia construcțiilor și așezarea pietrei pot fi văzute la Knep of Howar și Skara Brae . Înțelegerea fenomenelor de frecare și alunecare a condus la aplicarea șlefuirii pe marginile sculelor de tăiere și de tăiat.

Până la sfârșitul neoliticului s-a stăpânit ceramica , s- a inventat roata olarului și s-a folosit arderea la temperatură înaltă în cuptor [44] . Roata olarului în sine, datorită utilizării moderne a termenului „unealtă”, nu este o unealtă, cu toate acestea, până la momentul apariției, a fost întruchiparea gândirii inginerești acumulată de om de-a lungul sutelor de milenii și testată pe unelte mai simple.

Soluțiile de inginerie întruchipate în roata olarului au fost întruchiparea ideilor văzute anterior în instrumente mai simple. Aceasta nu este doar agregarea ideilor legate de inventarea acestei mașini, ci și integrarea efectivă a unei soluții tehnice complexe în lanțul tehnologic (procesul de transformare a materialelor simple atât prin turnare, cât și prin acțiune termică). Apariția olăritului a fost un fenomen notabil atât din punct de vedere tehnologic, cât și cultural. Gătitul alimentelor se făcea acum într-un recipient de înaltă tehnologie .

Mâncarea gătită într-un recipient prin fierbere avea o textură diferită de cea gătită pe foc prin prăjire pe scuipă. Ca urmare, a apărut un instrument convenabil, conceput pentru a transporta astfel de alimente la gură - o lingură .

Există două moduri de modelare a argilei. În America, înainte de apariția europenilor, indienii locali foloseau metoda de a așeza un mănunchi subțire de lut într-o spirală pentru a forma forme de ceramică . Roata olarului nu a fost folosită. Nodul principal al roții olarului este un suport, strâns fixat pe ax. În plus, axa acestui dispozitiv ar putea fi instalată într-una sau alta parte a locului de muncă al olarului. Axa împreună cu axa de direcție formau o pereche cinematică de cel mai înalt nivel .

Epoca cuprului și a bronzului

Printre uneltele supraviețuitoare ale epocii cuprului (perioada mileniului IV-III î.Hr.) se numără toporul de cupru al lui Ötzi [45] . Calitate impresionantă a prelucrarii lemnului.

Avantajul unui topor de cupru în raport cu un topor de piatră este mentenabilitatea, precum și o greutate mai mare a lamei cu aceleași dimensiuni.

Culturi cunoscute ale epocii cuprului și bronzului: cultura Michelsberg (aproximativ 4400-3500 î.Hr.), cultura cupelor în formă de pâlnie (4000-2700 î.Hr.), cultura cupelor în formă de clopot (aproximativ 2800-1900 î.Hr.). .), cultura Trypillia (mileniul VI-III î.Hr.).

În jurul anului 4000 î.Hr e. măgarii nubieni domestici au fost ţinuţi în Delta Nilului . Transportul pachetelor a fost transferat de la folosirea muncii unui bărbat la munca unui măgar. Utilizarea instrumentelor pentru utilizarea surselor de energie terțe care nu au legătură cu munca umană a devenit un fenomen al mijloacelor și instrumentelor utilizate pentru construcția pachetelor .

  • Împachetați abilitățile de tehnologie de transport într-un tablou de Francesco Gioli

  • Transport lemn de foc pe magari

Îmbunătățirea tehnologiilor de prelucrare a pietrei a condus la posibilitatea fabricării de înaltă tehnologie a găurilor pentru fixarea mânerului și la apariția unei metode moderne de fixare a mânerului și mânerului toporului.

Descoperirea bronzului și dezvoltarea tehnologiilor de extragere a bronzului din minereu a dus nu numai la creșterea durității uneltelor de cupru, dar a făcut posibilă și organizarea primei producții de masă de unelte prin turnarea simultană a multor unități în forme complexe. Turnarea bronzului a făcut posibilă producerea de produse de formă complexă și piese mici și subțiri.

Epoca fierului

Hitiții stăpânind tehnologiile de extragere a fierului din nisip au dus la introducerea pe scară largă a unei unealte metalice care a înlocuit-o pe cea de piatră. Cel mai vechi cuțit de fier cunoscut datează din anii 2100-1950 î.Hr. e. [46] . Este cunoscut mesajul faraonului către regele din Hatti , datând din aproximativ 2000 î.Hr. e., cu o cerere de a-i trimite un pumnal de fier. Un pumnal de fier a fost găsit în mormântul faraonului egiptean Tutankhamon (c. 1350 î.Hr.).

Istoria anumitor tipuri de instrumente

Primele foarfece au fost concepute pentru tunsul oilor și arătau ca o pensetă cu două lame. Cea mai veche copie a unor astfel de foarfece a fost găsită de arheologi în Egipt și datează din secolul al XVI-lea î.Hr. În jurul secolului al VIII-lea d.Hr., în Orientul Mijlociu au apărut foarfecele de tip modern [47] .

Prototipul ferăstrăului a fost pietre cu crestături pe o margine, care au apărut în urmă cu mai bine de 4 mii de ani. Apoi au venit ferăstraie de cupru și fier. Cu toate acestea, nu puteau concura cu topoarele. Și doar grecii antici au început să facă ferăstraie prin forjare, ceea ce a făcut posibilă îmbunătățirea calității acestora. Ferăstraiele electrice alimentate cu apă au apărut pentru prima dată în Germania în 1322. În 1808, fierăstrăul cu bandă a fost brevetat în Marea Britanie . În 1926, Andreas Stihl , care a fondat ulterior compania Stihl , a primit un brevet pentru un ferăstrău electric cu lanț , iar în 1929 pentru un ferăstrău cu lanț [48] .

Descoperirile arheologice arată că ideea forajului a apărut de la oameni în jurul anului 35.000 î.Hr. - bucăți de piatră ascuțite erau folosite pentru a găuri găuri în lemn, oase sau piele. Apoi prototipul burghiului a început să fie fixat pe un băț care se rotește între palme. În jurul anului 10.000 î.Hr., a apărut un burghiu cu arc , în care burghiul nu mai era rotit de palme, ci de un dispozitiv special asemănător cu un arc. În Grecia antică se foloseau doar burghie pentru metal. În 1420-1430, în Flandra au apărut rotative . Invenția primului burghiu electric este atribuită lui Arthur James Arno și William Blanc Brain din Melbourne , Australia, care au brevetat-o ​​în 1889. În 1895, frații Wilhelm și Karl Fein din Stuttgart , Germania, au creat primul mașină de găurit electrică portabilă.

Surubelnita a aparut, cel mai probabil, in secolul al XVI-lea. Șuruburile , pentru care era necesară strângerea, au fost folosite în primul rând pentru fixarea și reglarea elementelor mecanismelor de declanșare ale armelor de foc [49] .

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 instrument  // Dicționar etimologic al limbii ruse  = Russisches etimologisches Wörterbuch  : în 4 volume  / ed. M. Vasmer  ; pe. cu el. si suplimentare Membru corespondent Academia de Științe a URSS O. N. Trubaciov , ed. si cu prefata. prof. B. A. Larina [vol. I]. - Ed. al 2-lea, sr. - M .  : Progres , 1986-1987.
  2. ↑ Dicționar etimologic al limbii ruse Semyonov A.V.
  3. ↑ 1 2 Instrument // Salcie - cursive. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1972. - ( Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / redactor-șef A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 10).
  4. ↑ 1 2 Dicționar etimologic al limbii ruse Shansky N.M.
  5. ↑ Instrumente // Dicționar de Antichitate = Lexikon der Antike / comp. J. Irmscher, R. Yone; pe. cu el. V. I. Gorbushin, L. I. Gratsianskaya, I. I. Kovaleva , O. L. Levinskaya; redacție: V. I. Kuzishchin (ed. responsabil), S. S. Averintsev , T. V. Vasilyeva , M. L. Gasparov și alții - M. : Progress , 1989. - S. 227. - 704 Cu. — ISBN 5-01-001588-9 .
  6. ↑ instrument // Dicționar de sinonime și expresii rusești similare ca înțeles.- sub. ed. N. Abramova, M.: Dicționare rusești . — 1999.
  7. ↑ Anuchin, 1897 .
  8. ↑ Utilizarea instrumentelor de către animale  (link inaccesibil)
  9. ↑ Metodologia celor mai importante 20 de instrumente David M. Ewalt
  10. ↑ Hall K., Schaller G. Tool-using behavior of the Californian sea otter // Journal of Mammalogy, nr.45, 1964
  11. ↑ Ursul brun comun. Notele Hunter Arhivat pe 4 decembrie 2012 la Wayback Machine
  12. ↑ Cimpanzeii afișați folosind nu doar o unealtă, ci o „trusă de scule” . Preluat la 21 martie 2012. Arhivat din original la 20 august 2016.
  13. ↑ Vânătoarea cimpanzeilor poate schimba viziunea asupra evoluției umane
  14. ↑ Cimpanzeii au învățat instrumentul folosit cu mult timp în urmă fără ajutor uman . Data accesului: 21 martie 2012. Arhivat din original la 1 ianuarie 2011.
  15. ↑ Utilizarea instrumentului
  16. ↑ Institutul Jane Goodall Arhivat 20 mai 2007.
  17. ↑ Situri de cimpanzei vechi de 4.300 de ani și originile tehnologiei pietrei de percuție
  18. ↑ „O mână adaptată la fabricarea și utilizarea instrumentelor” Drobyshevsky S. V. Pe site-ul Anthropogenesis.ru Copie de arhivă din 29 mai 2012 pe Wayback Machine
  19. ↑ ARTEFACTE INDIENE OKLAHOMA (link descendent) . Consultat la 15 aprilie 2012. Arhivat din original pe 19 august 2012. 
  20. ↑ Cota femeii în cultura primitivă. De Otis Tufton Mason. Seria antropologică, nr. 1. New York: D. Appleton & Co., 1894. . Consultat la 24 iunie 2012. Arhivat din original la 5 februarie 2015.
  21. ↑ Dovezi pentru o reacție de combustie controlată de om acum 1,5 milioane de ani . Preluat la 4 august 2012. Arhivat din original la 30 octombrie 2019.
  22. ↑ Dovezi ale controlului incendiilor de către oamenii primitivi . Preluat la 29 septembrie 2017. Arhivat din original la 22 iunie 2015.
  23. ↑ Energy and Human Evolution de David Price (link nu este disponibil) . Consultat la 19 iunie 2012. Arhivat din original pe 17 iunie 2012. 
  24. ↑ Istoricul toporului. Serghei Ivanov . Preluat la 4 august 2012. Arhivat din original la 3 august 2012.
  25. ↑ „Industriile Acheuleane” - Drobyshevsky S. V. / pe site-ul „Anthropogenesis.ru” Copie de arhivă din 26 mai 2012 pe Wayback Machine
  26. ↑ Cremaschi, Mauro, et al. „Câteva perspective asupra Aterianului din Sahara libiană: cronologie, mediu și arheologie”. African Archaeological, vol. 15, nr. 4. 1998. (link inaccesibil) . Preluat la 6 iulie 2012. Arhivat din original la 29 martie 2017. 
  27. ↑ Industria  ateriană . — articol din Encyclopædia Britannica Online . Preluat: 20 iulie 2022.
  28. ↑ Mărgele din Paleoliticul Mijlociu . Preluat la 6 iulie 2012. Arhivat din original la 19 noiembrie 2012.
  29. ↑ Copie arhivată (link nu este disponibil) . Consultat la 19 aprilie 2012. Arhivat din original pe 4 februarie 2012.   Aruncarea cu vârfuri de proiectile
  30. ↑ Mărgele vechi de 82.000 de ani găsite în Maroc . Consultat la 5 iunie 2012. Arhivat din original la 1 martie 2014.
  31. ↑ http://www.ou.edu/cas/archsur/OKArtifacts/axe.htm Arhivat 19 august 2012 la Wayback Machine Stone topor cu relief
  32. ↑ Epoca de piatră în Nordisk familjebok . Preluat la 6 iulie 2012. Arhivat din original pe 6 februarie 2015.
  33. ↑ Renul - o resursă umană a paleoliticului superior
  34. ↑ Ceramica antică . Consultat la 12 august 2012. Arhivat din original la 17 aprilie 2015.
  35. ↑ http://www.relicshack.com/ Arhivat 18 aprilie 2012 la Wayback Machine Mesolithic Artefacts
  36. ↑ Unelte de os din paleoliticul mediu din straturile Howiesons Poort, Peștera Sibudu, Africa de Sud. Lucinda Backwella, Francesco d'Erricob, Lyn Wadleyd . Preluat la 8 martie 2012. Arhivat din original la 3 decembrie 2012.
  37. ↑ Săpături în Kostenki (link inaccesibil) . Preluat la 8 martie 2012. Arhivat din original la 13 octombrie 2012. 
  38. ↑ Emmanuel Anati. Palestina înaintea vechilor evrei. Capitolul 8. Interludiu mezolitic. cultura natufiană . Consultat la 15 iunie 2012. Arhivat din original la 25 aprilie 2014.
  39. ↑ Tehnologia americană de țesut de coșuri (link inaccesibil) . Consultat la 24 iunie 2012. Arhivat din original pe 23 septembrie 2015. 
  40. ↑ Capasso, Luigi. Principi di storia della patologia umana: corso di storia della medicina per gli studenti della Facoltà di medicina e chirurgia e della Facoltà di scienze infermieristiche  (italiană) . - Roma: SEU, 2002. - ISBN 88-87753-65-2 .
  41. ↑ Restak, Richard. Fixarea creierului // Misterele minții . — Washington, DC: National Geographic Society, 2000. — ISBN 0-7922-7941-7 .
  42. ↑ boot van Pesse . Preluat la 8 aprilie 2012. Arhivat din original la 2 ianuarie 2022.
  43. ↑ Figura 3.3 din First Farmers: The Origins of Agricultural Societies de Peter Bellwood , 2004
  44. ↑ CERAMICA: Secretele olarilor. Partea 1 . Preluat la 2 mai 2012. Arhivat din original la 25 iunie 2012.
  45. ↑ Ötzi Equipment Arhivat 7 iunie 2012 la Wayback Machine
  46. ↑ Descoperirea arheologică a celui mai vechi produs din fier - un cuțit de oțel, articol [[The Hindu]] (link inaccesibil) . Data accesului: 29 iulie 2012. Arhivat din original pe 29 martie 2009. 
  47. ↑ Istoria foarfecelor . Preluat la 1 iulie 2022. Arhivat din original la 25 aprilie 2022.
  48. ↑ Istoria ferăstrăului . Preluat la 1 iulie 2022. Arhivat din original la 15 aprilie 2021.
  49. ↑ Istoricul șurubelnițelor . Preluat la 1 iulie 2022. Arhivat din original la 15 aprilie 2021.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii