Как работать паскаль: Программирование на Паскале

Учебный модуль для работы с массивами

В PascalABC.NET, как и в Delphi, имеются как статические, так и динамические массивы. Разумеется, использовать при обучении оба вида массивов — непозволительная роскошь. И было принято решение: основной акцент при изучении массивов в курсе «Основы программирования» сделать именно на динамические массивы.

Почему? По ряду причин.

• Они меняют свой размер по ходу работы программы.
• Они легко передаются в подпрограммы и помнят свой размер.
• В стандартных .NET-библиотеках содержится достаточно большое количество подпрограмм для работы с динамическими массивами.

Недостаток видится только один — нетрадиционность такого подхода при обучении на Паскале. Ну что ж, будем ломать стереотипы. Во всех современных языках массивы уже давно — динамические.

Со времени последней статьи о массивах в PascalABC.NET произошел ряд изменений. Во-первых, появились двумерные динамические массивы, которые описываются следующим образом:

var a: array [,] of integer;

Инициализируются такие массивы либо с помощью операции new:

a := new integer[3,4];

либо как в Delphi с помощью многомерного SetLength:

SetLength(a,3,4);

Второй способ используется также при изменении размера массива: в этом случае все старые значения будут сохранены.

Цикл по такому массиву осуществляется следующим образом:

for var i:=0 to a.GetLength(0) - 1 do
begin
  for var j:=0 to a.GetLength(1) - 1 do
    write(a[i,j],' ');
  writeln; 
end;

Итак, перейдем к модулю Arrays. Вот что он предоставляет:

1. Создание одномерных и двумерных массивов с одновременным заполнениием их случайными значениями.
2. Заполнение заданным значением и случайными значениями уже созданных динамических массивов.
3. Ввод, вывод.
4. Простейшая сортировка.

Заметим, что модуль лишь облегчает выполнение часто встречающихся операций, но не содержит подпрограмм решения учебных задач типа вставки, удаления, сдвига элементов и пр.

Рассмотрим несколько примеров его использования.

Пример 1. Создание случайного одномерного массива и его сортировка.

uses Arrays;
 
var a: array of integer;
 
begin
  a := CreateRandomIntegerArray(10);
  WritelnArray(a);
  Sort(a);
  WritelnArray(a);
end.

Здесь функция CreateRandomIntegerArray выделяет память из 10 элементов под динамический массив и заполняет его случайными значениями в диапазоне от 0 до 99, процедура WritelnArray выводит массив на экран, разделяя данные пробелами и процедура Sort сортирует массив по возрастанию.

Приведем этот же пример с небольшими вариациями.

Пример 1a.

uses Arrays;
begin
  var a := CreateRandomIntegerArray(10,1,9);
  WritelnArray(a,', ');
  SortDescending(a);
  WritelnArray(a,'; ');
end.

Здесь используется автоопределение типа при инициализирующем присваивании, массив заполняется случайными числами в диапазоне от 1 до 9, затем его элементы выводятся, разделяясь запятыми, затем он сортируется по убыванию.

Трудно было удержаться и от введения методов расширений, позволяющих добавлять новые методы ко всем массивам. В модуле Arrays реализованы лишь методы расширения для вывода массивов — заполнение и сортировка осуществляется только внешними подпрограммами. Приведем код примера 1 с методами расширения:

Пример 1б.

uses Arrays;
begin
  var a := CreateRandomIntegerArray(10);
  a.Writeln; // Вывод массива; в качестве разделителя используется пробел
  Sort(a);
  a.Writeln;
end.

Наконец, рассмотрим пример заполнения и вывода двумерного динамическоо массива. Чтобы были понятны типы, опишем его явно.

Пример 2.

uses Arrays;
 
var a: array [,] of real;
 
begin
  a := CreateRandomRealMatrix(4,5);
  WriteMatrix(a,2);
end.

Здесь создается матрица 4 на 5, заполняется случайными вещественным значениями (по умолчанию от 0 до 10) и выводится на экран, при этом количество знаков после десятичной точки равно 2.

Это практически все возможности небольшого модуля Arrays, облегчающего выполнение рутинных операций с динамическими массивами.

как учили детей программированию в 90-х и что с этим было не так / Хабр

Немного о том, что из себя представляла школьная «информатика» в 90-х, и почему все программисты тогда были исключительно самоучки.

На чем учили программировать детей

В начале 90-х московские школы начали выборочно оснащать классами ЭВМ. В помещениях сразу ставили решетки на окна и тяжелую обитую железом дверь. Откуда-то появлялся учитель информатики (выглядел как самый важный товарищ после директора), основной задачей которого было следить, чтобы никто ничего не трогал. Вообще ничего. Даже входную дверь.
В классах чаще всего можно было встретить системы БК-0010 (в его разновидностях) и БК-0011М.

Фото взято отсюда

Детям рассказывали про общее устройство, а также с десяток команд «Бейсика», чтобы могли нарисовать на экране линии и кружки. Для младших и средних классов, наверное, этого было достаточно.

С сохранением своих творений (программ) тогда были отдельные проблемы. Чаще всего компьютеры с помощью контроллеров моноканала объединяли в сеть с топологией «общая шина» и скоростью передачи 57600 бод. Дисковод, как правило, был один, и с ним частенько не ладилось. То работает, то не работает, то сеть подвисла, то дискетка не читается.

Я тогда таскал с собой вот это творение емкостью 360 кБ.

Шансы на то, что в очередной раз я вытащу с нее свою программку, были процентов 50-70.

Однако главной проблемой всех этих историй с компьютерами «БК» были бесконечные зависания.

Это могло произойти в любой момент, будь то набор кода или выполнение программы. Зависшая система означала, что 45 минут времени ты прожил зря, т.к. приходилось делать все сначала, но оставшегося времени урока для этого было уже не достаточно.

Ближе к 1993 году в отдельных школах и лицеях появлялись нормальные классы с 286-ми машинами, а местами стояли даже «трешки». По части языков программирования было два варианта: там, где заканчивался «Бейсик», начинался «Турбо Паскаль».

Программирование на «Турбо Паскале» на примере «танчиков»

На «Паскале» детей учили строить циклы, отрисовывать всякие функции, работать с массивами. В физмат-лицее, где я одно время «обитал», на информатику отводили одну пару в неделю. И два года там была вот эта вот скукотища. Разумеется, хотелось сделать что-то посерьезнее, чем вывод на экран значений массива или некой синусоиды.

Танчики

Battle City была одной из самых популярных игр на приставках клонах NES (Dendy и др.).

В 1996-м популярность 8-биток прошла, они давно пылились в шкафах, и мне показалось прикольным в качестве чего-то масштабного сделать именно клон «Танчиков» для ПК. Далее как раз о том, как тогда надо было извернуться, чтобы запилить на «Паскале» что-то с графикой, мышкой и звуком.

Рисовать можно только палочки и кружочки

Начнем с графики.

В базовом варианте «Паскаль» позволял рисовать некоторые фигуры, закрашивать и определять цвета точек. Самые продвинутые процедуры в модуле Graph, приближающие нас к спрайтам, это GetImage и PutImage. С их помощью можно было захватывать в предварительно зарезервированную область памяти участок экрана и потом использовать этот кусок как растровое изображение. Другими словами, если вы хотите многократно использовать на экране какие-то элементы или изображения, вы их сначала отрисовываете, копируете в память, стираете экран, отрисовываете следующее и так до тех пор, пока не создадите в памяти нужную библиотеку. Поскольку все происходит быстро, пользователь этих фокусов не замечает.

Первый модуль, где в ход пошли спрайты – редактор карт.

В нем было размеченное игровое поле. Клик мышкой вызывал меню, где можно было выбрать один из четырех вариантов препятствий. Кстати о мышке…

Мышь – это уже конец 90-х

Мыши, разумеется, были у всех, но до середины 90-х пользовались ими лишь в Windows 3. 11, графических пакетах и еще небольшом числе игр. В Wolf и Doom рубились только с клавиатуры. Да и в DOS-среде мышь была не особо нужна. Поэтому в Borland модуль работы с мышью даже не включали в стандартную поставку. Его надо было искать по знакомым, которые разводили руками и в ответ восклицали «а нафига он тебе?».

Однако найти модуль для опроса мышки – это лишь половина дела. Чтобы мышью клацать по экранным кнопкам, их надо было нарисовать. Причем в двух вариантах (нажатую и не нажатую). У не нажатой кнопки верх светлый, а под ней тень. У нажатой наоборот. И отрисовать затем на экране трижды (не нажатая, нажатая, потом опять не нажатая). Плюс не забыть поставить задержки на отображение, ну и спрятать курсор.

Например, обработка главного меню в коде выглядела вот так:

Звук – только пищалка PC Speaker

Отдельная история со звуком. В начале девяностых клоны Sound Blaster только готовились к своему победному шествию, и большинство приложений работали лишь со встроенным динамиком. Максимум его возможностей – это одновременное воспроизведение только одного тона. И именно это позволял сделать Turbo Pascal. Через процедуру sound можно было «попищать» разными частотами, чего достаточно для звуков выстрелов и взрывов, но для музыкальной заставки, как тогда было модно, это все не подходило. В итоге нашлось весьма хитрое решение: в собственном архиве софта обнаружился «экзешничек», скачанный когда-то с какой-то BBS-ки. Он умел творить чудеса – воспроизводить несжатые wav-ы через PC Speaker, причем делал это из командной строки и не имел собственно интерфейса. Все, что нужно было – это вызвать его через паскалевскую процедуру exec и проследить, чтобы эта конструкция не рухнула.

В итоге забойный музон на заставке появился, но с ним вышла забавная штука. В 1996 году у меня была система на Pentium 75, раскочегаренным до 90. На нем все работало прекрасно. В вузе же, где нам на второй семестр поставили Pascal, в учебном классе стояли видавшие виды «трешки». По договоренности с преподавателем я потащил на второе занятие эти танчики, чтобы получить зачет и больше туда не ходить. И вот, после запуска из спикера повалил громкий рев вперемешку с булькающими гортанными звуками. В общем, 33-мегагерцовой «трешке» DX оказалось не под силу нормально крутить тот самый «экзешничек». Но в остальном все было нормально. Конечно, не считая заторможенного опроса клавиатуры, который портил весь геймплей вне зависимости от производительности ПК.

Но основная проблема не в «Паскале»

В моем понимании «Танчики» — это максимум, что можно было выжать из Turbo Pascal без ассемблерных вставок. Из явных недостатков конечного продукта – медленный опрос клавиатуры и медленная отрисовка графики. Усугубляло ситуацию крайне малое число сторонних библиотек и модулей. Их можно было сосчитать по пальцам одной руки.

Но больше всего меня расстраивал подход в школьном образовании. Детям никто тогда не рассказывал о преимуществах и возможностях других языков. На уроках практически сразу начинали говорить про begin, println и if, что запирало учеников внутри бейсико-паскалевской парадигмы. Оба эти языка можно считать исключительно учебными. Их «боевое» применение — редкое явление.

Зачем учить старшеклассников фейковым языкам – для меня загадка. Пусть они более наглядные. Пусть разновидности «Бейсика» кое-где используются. Но, в любом случае, если человек задумает связать свое будущее с программированием, ему придется учить с нуля другие языки. Так почему бы детям не ставить те же учебные задачи, но только уже на нормальной платформе (языке), в рамках которой они могли бы развиваться дальше самостоятельно?

Кстати о задачах. В школе и институте они всегда были абстрактные: посчитать то-то, построить функцию, нарисовать что-то. Я учился в трех разных школах, плюс у нас был «Паскаль» на первом курсе института, и ни разу преподаватели не ставили сколь-нибудь реальной прикладной задачи. Например сделать записную книжку или еще что-то полезное. Все было надуманное. А когда человек месяцами решает пустые задачи, которые потом идут в корзину… В общем, из института люди уже выходят выгоревшими.

Кстати, на третьем курсе того же вуза нам в программу поставили «плюсы». Вроде и дело благое, но народ был уставший, наевшийся фейков и «учебных» задач. Энтузиазма, как в первый раз, ни у кого не наблюдалось.

P.S. Погуглил на тему того, какие языки сейчас преподают в школах на уроках информатики. Все как и 25 лет назад: Basic, Pascal. Единичными вкраплениями идет Python.

Pascal ABC — реализация языка программирования Pascal

Pascal ABC — свободно распространяющаяся система для обучения школьников программированию на языке Pascal.

Pascal ABC разработан в 2002 году сотрудниками факультета математики, механики и компьютерных наук Южного федерального университета (Ростов-на-Дону, Россия) во главе с С.С. Михалковичем. Целью авторов было создание обучающей среды программирования, более современной, чем Borland Pascal и Turbo Pascal, более простой для изучения, чем Borland Delphi, но в то же время близкой к стандартным компиляторам языка.

Интерпретатор Pascal ABC разработан в среде Delphi для Win32 и реализует язык, примерно соответствующий Object Pascal. Ряд возможностей исходного языка признаны ненужными для обучения и не реализованы. Некоторые языковые конструкции (например, модули и методы) могут использоваться в упрощенном виде на ранних этапах обучения. Все это позволяет максимально упростить переход от простейших структурных программ к модульному и объектно-ориентированному программированию.

В системе существует ряд модулей, отсутствующих в оригинальном языке и созданных специально для обучения:

• Модуль контейнерных классов Containers содержит реализацию основных структур данных (динамические массивы, стеки, очереди, множества) в виде классов.
• Модуль Events позволяет работать с событиями как переменными без использования объектов.
• Модули Timers и Sounds позволяют создавать таймеры и звуки, реализованные в процедурном стиле.
• Модуль растровой графики GraphABC дублирует графические возможности Borland Delphi, но работает без объектов и событий.
• Модуль векторной графики ABCObjects предназначен для быстрого изучения основ объектно-ориентированного программирования, а также позволяет создавать достаточно сложные игровые и обучающие программы.
• Модуль визуальных компонентов VCL позволяет создавать событийные приложения в стиле Delphi. Классы VCL упрощены по сравнению с аналогичными классами Delphi. В среду разработки включены редактор форм и инспектор объектов. Технология восстановления формы по коду программы позволяет обойтись для приложения с главной формой одним файлом.

В Pascal ABC добавлены операции с типизированными указателями (в стиле C), а также тип complex (комплексные числа).

Pascal ABC является front-end компилятором: он не генерирует исполняемый код в виде .exe-файла, а создает в памяти дерево программы, которое затем выполняется с помощью встроенного интерпретатора. В итоге программа в Pascal ABC примерно в 20 раз медленнее, чем в Borland Pascal, и в 50 раз медленнее, чем в Borland Delphi.

Система Pascal ABC позволяет:

• работать с графикой.
• создавать событийные приложения.
• работать с исполнителями Робот и Чертежник.
• выполнять проверяемые задания, генерирующие случайные входные данные для задач и проверяющие правильность ответа. Для этого используется электронный задачника Programming Taskbook, содержащий 200 учебных заданий по следующим темам:
  • скалярные типы данных и управляющие операторы;
  • обработка последовательностей;
  • минимум и максимум;
  • одномерные и двумерные массивы;
  • символы и строки;
  • типизированные и текстовые файлы;
  • процедуры и функции, рекурсия;
  • указатели и динамические структуры данных.

Благодаря простоте и удобству использования Pascal ABC был достаточно популярен в СНГ в 2005-2007 годах. С сентября 2007 года система Pascal ABC не поддерживается. Последней версией стала 3.0. На смену ей пришла более современная система программирования PascalABC.NET, основанная на платформе Microsoft.NET и позволяющая генерировать .exe-файлы.

Краткое введение в современный Object Pascal для программистов

В мире существует множество книг о Паскале, однако, многие из них говорят об «устаревшем» Паскале, без классов, модулей, generic-ов (дженериков) и многих других современных методов и приёмов программирования.

С целью заполнения этой бреши и было написано это краткое введение о том, что часто называется современным объектным Паскалем. Чаще его называют просто «Паскаль» или «Наш Паскаль».
Впрочем, представляя язык, важно подчеркнуть, что это современный, объектно-ориентированный язык, который был существенно усовершенствован по сравнению со старым (Turbo) Pascal, который когда-то давно изучали в школах и институтах. Сегодня его вполне можно сравнивать с такими известными языками программирования, как C++, Java или C#.

• Паскаль имеет все современные особенности, которые можно ожидать — классы, модульную структуру, интерфейсы, generic-и…​

• Паскаль компилируется в быстрый машинный код.

• Паскаль является типобезопасным языком, что в некоторых случаях существенно упрощает отладку.

• В основном Паскаль — высокоуровневый язызк, однако он имеет возможность использовать низкоуровневые подходы если это необходимо.

Он так же имеет превосходный кроссплатформенный портативный компилятор с открытым исходным кодом: Free Pascal Compiler (http://freepascal.org/). Для него существует несколько IDE (включающих в себя редактор, отладчик, библиотеки компонентов, дизайнер форм), одна из наиболее известных называется Lazarus (http://lazarus. freepascal.org/). Автора данной книги является создателем Castle Game Engine (https://castle-engine.io/) — который является мощным портативным двух- и трёхмерным игровым движком, использующим этот язык, для создания игр под многие платформы: Windows, Linux, MacOSX, Android, iOS, web плагины.

Данное краткое введение в первую очередь ориентировано на программистов, которые уже имеют некоторый опыт в других языках программирования. Здесь не будет раскрываться значение некоторых универсальных концепций, таких как «что такое класс», лишь будет показано как они реализуются в современном Паскале.

Прим.перев. Здесь и далее мы будем использовать оригинальные английские понятия такие как unit, constructor, override, reference-counting в случаях, если они являются ключевыми словами языка либо не имеют общепринятых переводов на русский язык. Также часто предпочитается использовать оригинальное английское слово его транслитерации, как в случае с понятием «generic» выше.

Курс по программированию (PascalABC, C++)

Уважаемые коллеги, мы начинаем курс по программированию
 (PascalABC, PascalABC.Net, Visual C++)

Для начала внесите свои данные в форму, чтобы подтвердить свое участие в мастер-

классе. 

1. Скачайте на свой компьютер среду программирования Pascal ABC 

или Pascal ABC.Net или Visual C++ или Dev-C++

Отличие PascalABC от PascalABC.net заключается в том, что PascalABC позволяет 
работать в режиме объектно-ориентированного языка (меню Сервис \ Создать форму), 

а также для PascalABC.net требуется установка. В свою очередь PascalABC не под-

держивает exe- компиляцию. Выбор за Вами:

• Pascal ABC для MS Windows можно загрузитьздесь. 

• Pascal ABC.Net можно загрузитьздесь.

Visual Studio включает один или несколько
компонентов из следующих:

• Visual Basic . NET, а до его появления — Visual Basic
• Visual C++
• Visual C#
• Visual F# (включён начиная с Visual Studio
  2010)

На сайте: http://www.microsoft.com/ru-ru/download/search.aspx?q=visual+studio 

скачайте программу. 

Dev-C++ — удобная и бесплатная система для программистов,

использующих язык С++. Можно загрузить здесь.

Вам предоставляется возможность выбрать с каким языком программирования Вы 

будете работать (Паскаль или С++).

2. Во время проведения мастер-класса вам предстоит решить 8  элемен-

тарных задач, а также предложить подборку задач с решениями:

•  по одной задаче по каждому типу алгоритмов;
• по одной задаче олимпиадного уровня (в документ).

Решенные задания вы будете выкладывать на странице Отчет, а 
Кобелева Татьяна Валерьевна(Pascal)  и Гаврилова Екатерина Михайловна (С++)  

будут проверять правильность выполнения заданий, давать комментарии. 

Если во время  работы у Вас появляются вопросы, то задавайте их кураторам курса:

по С++: Гавриловой Екатерине Михайловне  [email protected]

по Pascal: Кобелевой Татьяне Валерьевне [email protected]

В ходе выполнения заданий вам встретятся сигнальные знаки:

• Практические задания с разбором решения;
• Упражнения для самостоятельной работы;
• Задача принята;
• Зачет!.

Цель разработки:

• рассмотреть теоретические возможности программирования; 
• показать синтаксис написания программ в Pascal ABC или Visual C++;
• дать практические навыки работы в данной оболочке . 

Практика на компьютере: 

• скачивание и запуск программы
• составление линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов управления исполнителем; 
• составление алгоритмов со сложной структурой; 

Технологическая карта мастер-класса:  

Ресурсы:

Уроки Pascal ABC для начинающих

Профессиональная среда разработки для создания программ и приложений любого уровня сложности. Сочетает в себе классическую простоту Паскаля и все возможности современной среды разработки .NET, которую используют профессиональные разработчики по всему миру. Кроме того, язык программирования Паскаль изучают на школьном курсе информатики, давая учащимся базовые знания об операторах и переменных. Таким образом, обучение Паскаль абс даётся новичкам лучше, чем освоение других языков программирования.

Курс из семи практических видеоуроков идеально подходит для тех, кто хочет узнать, как сделать программу в Pascal ABC, вне зависимости от уровня подготовки. Каждый урок имеет свою тему, поэтому их можно смотреть как по порядку, так и выборочно, чтобы углубить и расширить свои познания в конкретной области.

Представленные в видеокурсе уроки Паскаль АБС основаны на разработке прикладных программ и дают практические знания. Все программы, которые вы напишите в процессе прохождения видеокурса, полностью рабочие и их можно использовать в повседневной жизни – «воды» и пустой теории в курсе нет.

Осваиваем интерфейс редактора и пишем свои первые строчки кода.

Изучаем логику работы с числами и конструируем таймер.

Изучаем, как язык программирования компилирует исходный код.

Используем Паскаль для нахождения решения задачи про школьницу Анну.

Программируем настоящий виртуальный музыкальный синтезатор.

Осваиваем сложные математические функции и создаём полноценный инженерный калькулятор.

Создаём «правильную» телефонную книгу на основе базы данных.

Урок 1 — Первая программа
Урок 2 — Простые числа
Урок 3 — Компиляторы (Часть 1)
Урок 3 — Компиляторы (Часть 2)
Урок 4 — Решение школьной задачи
Урок 5 — Создание пианино
Урок 6 — Продвинутый калькулятор (Часть 1)
Урок 6 — Продвинутый калькулятор (Часть 2)
Урок 7 — Удобная телефонная книга (Часть 1)
Урок 7 — Удобная телефонная книга (Часть 2)
Урок 7 — Удобная телефонная книга (Часть 3)
Урок 7 — Удобная телефонная книга (Часть 4)
Урок 8 — Работа с графикой. Система частиц (Часть 1)
Урок 8 — Работа с графикой. Система частиц (Часть 2)
Урок 8 — Работа с графикой. Система частиц (Часть 3)
Урок 8 — Работа с графикой. Система частиц (Часть 4)

Вакансия Программист Pascal (Delphi) в Москве, работа в компании Бэнкс Софт Системс (вакансия в архиве c 27 июня 2013)

Для работы с нашим сайтом необходимо, чтобы Вы включили JavaScript в вашем браузере.

Ваш браузер устарел и больше не поддерживается.
Для корректной работы сайта рекомендуем использовать один из современных браузеров. Узнать подробнее

Произошла ошибка. Попробуйте перезагрузить страницу.

Работодатель, вероятно, уже нашел нужного кандидата и больше не принимает отклики на эту вакансию

Показать описание вакансии

Обязанности: 

• Переработка имеющегося системного программного кода Delphi5, Assembler с целью его адаптации для Embracadero Delphi XE3 с учетом необходимости сборки 32х и 64х приложений из единого исходного кода.
• Разработка новых функциональных элементов ядра системы банк-клиент, в т.ч. для мобильных платформ.
• Разработка технической документации, в том числе концепций реализации функциональных элементов ПО.

Требования:

• Embracadero Delpi XE3, Delphi5, SQL (Oracle, MsSql) — крайне необходимые знания;
• Assembler, XML, XSL, PL-SQL — нужные знания;
• Perl, СКЗИ, администрирование СУБД Oracle, MsSQL, Java — желательные знания;
• Разработка системного программного кода промышленных систем с использованием Embracadero Delphi XE3 и более ранних версий Delphi;
• Анализ чужого кода;
• Участие в крупных проектах;
• Использование систем баг-трекинга, хранение версий;
• Работа в команде.

Условия:

• Работа полный рабочий день
• Офис в районе м. Тульская/м. Нагатинская
• Мы «белая» компания, любим и строго соблюдаем ТК РФ
• Социальный пакет (ДМС)
• Премии
• Интересная работа, с возможностью получать новые знания.

Если Вам интересна вакансия, но в резюме не указана ожидаемая зарплата, пожалуйста, указывайте ее в сопроводительном письме.

«,
«datePosted»: «2013-06-24T17:08:16.019+04:00»,
«title»: «Программист Pascal (Delphi)»,
«hiringOrganization»: {
«@type»: «Organization»,
«name»: «Бэнкс Софт Системс»,
«logo»: «/employer-logo/3237069.jpeg»
},
«validThrough»: «2013-06-27T10:49:41.138+04:00»,
«jobLocation»: {
«@type»: «Place»,
«address»: {
«@type»: «PostalAddress»,
«addressLocality»: «Москва»,
«addressRegion»: «Москва»,
«addressCountry»: «RU»
}
},
«employmentType»: «FULL_TIME»,
«industry»: [
«Информационные технологии, интернет, телеком»
],
«identifier»: {
«@type»: «PropertyValue»,
«name»: «Бэнкс Софт Системс»,
«value»: 7641195
}
}

Как работает гидравлический домкрат: закон Паскаля

Гидравлический домкрат основан на законе Паскаля, который гласит, что давление в жидкости действует одинаково во всех направлениях.

Эта статья, в частности, дает ответы на следующие вопросы:

• Что утверждает закон Паскаля?
• В чем разница между пневматикой и гидравликой?
• Как работает гидравлический домкрат?
• Какие два принципа используются в домкрате для увеличения усилия?
• Как предотвратить обратный поток гидравлической жидкости из рабочего цилиндра в цилиндр насоса?

Закон Паскаля

В статье «Давление» уже объяснялось, что давление в жидкостях (или газах) равномерно распределяется во всех направлениях.Если, например, в одной точке жидкости создается определенное давление, то такое же давление будет присутствовать во всех остальных точках жидкости (без учета гидростатического давления). Это часто называют законом Паскаля или принципом Паскаля .

Закон Паскаля описывает равномерное распределение давления в жидкости (без учета гидростатического давления)!

В некоторой литературе закон Паскаля также носит несколько более общий характер и принимает во внимание гидростатическое давление.В этом более общем смысле закон Паскаля гласит, что давление на определенной глубине \ (h \) в жидкости является результатом суммы давления на поверхности жидкости \ (p_0 \) и гидростатического давления \ (p_h \):

\ begin {align}
& p (h) = p_0 + p_h ~~~~~ \ text {and} ~~~ p_h = \ rho gh \\ [5px]
& \ boxed {p (h) = p_0 + \ rho gh} ~~~~~ \ text {закон Паскаля} \\ [5px]
\ end {align}

Рисунок: Общее давление на заданной глубине как сумма давления окружающей среды и гидростатического давления

Для жидкостей в открытом контейнере давление на поверхности жидкости соответствует давлению окружающей среды («атмосферному давлению»).Если жидкость не очень глубокая, гидростатическим давлением обычно можно пренебречь по сравнению с более высоким давлением окружающей среды на поверхности. Если, например, глубина порядка нескольких сантиметров, то гидростатическое давление примерно в тысячу раз ниже атмосферного. В этом случае сразу становится очевидным, что одинаковое давление существует на каждой глубине:

\ begin {align}
\ require {cancel}
& \ text {with} ~~~~~ p_0 \ gg p_h ~~~~~ \ text {применяется:} \\ [5px]
& p (h) = p_0 + \ bcancel {\ rho gh} \ приблизительно p_0 \\ [5px]
& \ boxed {p (h) = p_0} ~~~~~ \ text {действительно при игнорировании гидростатического давления} \\ [5px]
\ end {align}

Если пренебречь гидростатическим давлением, давление в жидкости соответствует давлению, которое окружающая среда оказывает на поверхность жидкости.Следовательно, давление в жидкости можно изменить, увеличив давление на поверхность жидкости. Однако, поскольку давление окружающего воздуха нельзя изменить, жидкость сначала нужно поместить в контейнер. Через отверстие в стенке сосуда давление на поверхность жидкости теперь может быть увеличено по желанию с помощью поршня, тем самым оказывая определенное давление на жидкость.

Этот простой принцип используется, например, в шприцах . Наносимая жидкость находится в цилиндрическом корпусе (, цилиндр, ), на который оказывается давление с помощью поршня . Возникающее давление заставляет жидкость выдавливаться из отверстия .

Рис.: Шприц

Гидравлический домкрат

Гидравлика

Еще одно применение принципа Паскаля — это гидравлический домкрат или гидравлика в целом. Гидравлика использует жидкость для передачи энергии. Помимо электрооборудования (передача энергии электрическим током) и пневматики (передача энергии воздухом) большое значение в машиностроении имеет гидравлика.

В то время как пневматика относится к передаче мощности со сжимаемыми газами, гидравлика относится к передаче мощности с несжимаемыми жидкостями!

В гидравлике используются специальные масла, так называемые гидравлические жидкости . По сравнению с водой, которую можно было использовать только в диапазоне температур от 0 ° C до 100 ° C, гидравлические жидкости можно использовать в более широких диапазонах температур. Кроме того, гидравлические жидкости не только защищают металлические детали от коррозии, но и обеспечивают отличную смазку движущихся частей.

Гидравлический принцип

На рисунке ниже показан гидравлический домкрат. Рычаг используется для повышения давления гидравлической жидкости с помощью поршня , тем самым перемещая другой поршень вверх с большой силой. С таким гидравлическим домкратом можно поднимать грузы массой до нескольких тонн. Увеличение силы частично связано с принципом Паскаля .

Рисунок: Гидравлический домкрат

На рисунке ниже показана упрощенная конструкция гидравлического домкрата , которая показывает принцип работы.Гидравлическая жидкость находится в замкнутой системе. Корпус, в котором находится жидкость, снабжен двумя поршнями. Масло находится под давлением меньшим поршнем (называемым поршнем насоса или поршнем насоса r).

Рисунок: Гидравлический принцип (закон Паскаля)

Используя приложенную силу \ (F_1 \) и площадь поверхности поршня \ (A_1 \), оказываемое давление \ (p \) можно относительно легко определить из отношения силы и площадь:

\ begin {align}
\ label {p}
& p = \ frac {F_1} {A_1} \\ [5px]
\ end {align}

Рисунок: Увеличение силы на основе принципа Паскаля

Согласно закону Паскаля, это давление может быть обнаружено в любой точке жидкости.Обратите внимание, что из-за приложенного большого давления и относительно небольших размеров корпуса гидростатическим давлением в любом случае можно пренебречь. Таким образом, давление, создаваемое маленьким поршнем, также действует на второй поршень, называемый поршнем , (рабочий поршень , ). Однако, поскольку этот поршень имеет большую площадь поверхности \ (A_2 \), давление там приводит к большей силе \ (F_2 \):

\ begin {align}
\ label {f}
& F_2 = p \ cdot A_2 \\ [5px]
\ end {align}

Если уравнение (\ ref {p}) используется в уравнении (\ ref {f}), усиление силы напрямую зависит от соотношения площадей поршня:

\ begin {align}
& F_2 = p \ cdot A_2 = \ frac {F_1} {A_1} \ cdot A_2 = F_1 \ cdot \ frac {A_2} {A_1} \\ [5px]
& \ boxed {F_2 = F_1 \ cdot \ frac {A_2} {A_1}} \\ [5px]
\ end {align}

Если, например, площадь рабочего поршня в четыре раза больше площади поршня насоса (т. е.е. диаметр рабочего поршня в два раза больше) прилагаемое усилие в 4 раза. Это не противоречит закону сохранения энергии! Благодаря четырехкратной поверхности поршня рабочий поршень выдвигается только на четверть хода насоса.

Рисунок: Вытеснение жидкости

Это также ясно показано, поскольку поршень насоса вытесняет определенное количество гидравлической жидкости во время движения вниз (высота \ (h_1 \)). Жидкости несжимаемы и поэтому не могут сжиматься.Таким образом, вытесненная жидкость расширяет рабочий поршень на тот же объем (высоту \ (h_2 \)). Однако площадь плунжера в четыре раза больше, так что этот объем достигается уже за четверть первоначального хода. По мере увеличения силы соответственно уменьшается высота подъема.

Механический принцип

Фактически, это гидравлическое усиление силы — лишь один из двух принципов, применяемых к домкрату. Гораздо большее усиление силы связано с механическим рычагом.Обычно это рычаг второго класса.

Согласно закону рычага , механическое усиление силы является результатом соотношения плеч рычага. «Активное» плечо рычага \ (a \) образуется от точки поворота к рукоятке, а «пассивное» плечо рычага \ (b \) — от точки поворота к поршню насоса. Если плечо рычага \ (a \) от точки поворота до ручки, например, в 10 раз больше, чем расстояние \ (b \) от точки поворота до поршня насоса, то сила будет увеличена на фактор 10.

Рисунок: Использование рычага для механического усиления силы

Если вышеупомянутые цифры используются в качестве типичного примера для автомобильного домкрата, механическое усиление с коэффициентом 10 получается согласно закону рычага и гидравлическое усиление фактор 4 согласно закону Паскаля. В этом случае получается общее усиление в 40 раз. Таким образом, объект массой 400 кг можно поднять с усилием 10 кг.

Строительство домкрата

На рисунке ниже показана конструкция и принцип действия настоящего гидравлического домкрата. Гидравлическая жидкость находится в резервуаре , , между двумя цилиндрами; внешний цилиндр (масляный бак), который образует стенку корпуса, и внутренний цилиндр , в котором скользит рабочий поршень (поршень ). Гидравлическая жидкость внутри этого резервуара не всегда находится под давлением! Во время движения вверх поршня насоса (плунжер насоса ) гидравлическое масло всасывается в цилиндр насоса через впускной канал.

Рис.: Конструкция и компоненты гидравлического домкрата для баллона (вид в разрезе)

Затем масло находится под давлением во время движения поршня насоса вниз. Это заставляет масло течь через другой канал в рабочий цилиндр , где оно поднимает шток .

Рисунок: Как работает гидравлический домкрат для баллона

Обратные клапаны в виде стальных шариков используются для того, чтобы домкрат мог непрерывно перемещаться вверх и гидравлическое масло не перекачивалось обратно из рабочего цилиндра в цилиндр насоса (или гидравлическое масло не возвращается в резервуар).Когда поршень насоса опускается, шарик закрывает путь обратно в резервуар. В то же время шарик клапана в рабочем цилиндре поднимается под действием давления, и гидравлическая жидкость может втекать в него.

Анимация: Как работает гидравлический домкрат

После притока шар в рабочем цилиндре снова падает под действием силы тяжести. Высокое давление в рабочем цилиндре плотно прижимает шар к седлу клапана, предотвращая, таким образом, обратное течение гидравлического масла в цилиндр насоса.Теперь процесс перекачивания может начаться с самого начала, поскольку шар в цилиндре насоса поднимается за счет всасывания, и гидравлическая жидкость может всасываться в цилиндр насоса. Обратите внимание, что благодаря обратным клапанам гидравлическое масло в рабочем цилиндре постоянно находится под давлением, в то время как масло в резервуаре всегда остается без давления.

Для повторного опускания гидроцилиндра открывается еще один проход, который соединяет рабочий цилиндр непосредственно с резервуаром. Во время подъема этот проход закрывается стальным шариком, который плотно прижимается к седлу клапана с помощью винта.Если этот выпускной клапан откручивается, шар освобождает канал, и гидравлическое масло выталкивается обратно в резервуар под действием силы тяжести гидроцилиндра.

Для защиты домкрата от повреждений в случае перегрузки выпускной клапан выполнен в виде предохранительного клапана и обычно снабжен пружиной. Если давление слишком высокое, пружина отталкивается, и гидравлическое масло может течь прямо обратно в резервуар без создания недопустимо высокого давления в рабочем цилиндре.

Какими были знаменитые изобретения Блеза Паскаля?

Математик, физик, религиозный философ и мастер слова: По любым стандартам Блез Паскаль олицетворял термин «человек эпохи Возрождения».

Родившийся 19 июня 1623 года в Клермон-Ферране, Франция, Паскаль зарекомендовал себя в раннем подростковом возрасте как математический вундеркинд-самоучка [источник: Britannica; «Вундеркинд»]. В нежном возрасте 16 лет он придумал теорему Паскаля . Согласно теореме, если вы нарисуете любой шестиугольник внутри любого конического сечения (кривая, которая возникает, когда плоскость пересекает конус), а затем продолжите линии противоположных сторон, они встретятся в трех точках, лежащих на одной линии.

Переключив механизмы, Паскаль построил один из первых цифровых калькуляторов в 1642 году, чтобы помочь своему отцу, математику и сборщику налогов, скромно назвав его pascaline . Паскалин использовал шестеренки и булавки для сложения целых чисел. С помощью нескольких простых математических приемов человек может также использовать его для вычитания, умножения и деления. Различные версии могли обрабатывать пяти-, шести- и восьмизначные числа. Однако настоящая уловка заключалась в том, чтобы бороться с недесятичным французским денежным эквивалентом, в котором 20 солей равнялись ливру, а 12 денье составляли сол.

В качестве побочного продукта своей работы по вечному двигателю, которую он исследовал в своих усилиях по улучшению пасталина, Паскаль также изобрел основную технологию рулеточного автомата [источник: MIT].

Старшеклассники все еще изучают треугольник Паскаля , трехстороннее расположение целых чисел так, что каждое число равно сумме двух диагональных чисел над ним, как показано на прилагаемой иллюстрации. Конфигурацию изобретал не Паскаль (китайские и персидские математики использовали ее более 500 лет назад).Однако он нашел для него новое применение, в том числе вычисление вероятностей.

В 1654 году Паскаль, которому сейчас 31 год, снова проявил свои способности к формализации и анализу, работая с Пьером де Ферма над установлением исчисления вероятностей . Соответствуя решению головоломки азартных игр, двое мужчин натолкнулись на идею равновероятных исходов , фундаментальную концепцию, ускользавшую от других аналитиков . Выпадение орла или решки подбрасыванием монеты или выпадение одного кубика с любым числом от 1 до 6 являются примерами одинаково вероятных результатов.Паскаль систематизировал их выводы в общее правило вычисления вероятности, используя свой удобный треугольник для упрощения вычислений [источник: Ферма и Паскаль].

Как любой достойный человек эпохи Возрождения талант Паскаля не ограничивался одной предметной областью. Далее мы увидим, как его вклад в физику, метафизику и литературу также будет отражаться на долгие годы.

Применение закона Паскаля в повседневной жизни

Закон Паскаля гласит: Давление, приложенное к любой точке жидкости, заключенной в контейнер, передается без потерь на все другие части жидкости.Гидравлический пресс, гидравлический домкрат, тормозная система — это несколько приложений закона Паскаля.

Формула закона Паскаля

Это можно продемонстрировать на стеклянном сосуде с отверстиями по всей поверхности. Залейте водой. Толкните поршень. Вода с таким же напором устремляется из отверстий в сосуде. Сила, приложенная к поршню, оказывает давление на воду. Это давление передается равномерно по жидкости во всех направлениях.
В общем, этот закон справедлив как для жидкостей, так и для газов.

Примеры из реальной жизни Паскаля

Закон Паскаля находит множество примеров в нашей повседневной жизни, например:

• легковые
• гидравлическая тормозная система
• домкрат гидравлический
• гидравлический пресс
• гидравлических машин.

Применение закона Паскаля

Гидравлический пресс — это машина, работающая по закону Паскаля. Он состоит из двух цилиндров разной площади поперечного сечения.Они оснащены поршнями с площадью поперечного сечения a и A. Сжимаемый объект помещается над поршнем с большой площадью поперечного сечения A. К поршню с малой площадью поперечного сечения прикладывается сила F ₁ . а. Давление P, создаваемое маленьким поршнем, передается в равной степени на большой поршень, и сила F ₂ действует на A, которая намного больше, чем F ₁ .
Давление на поршень малой площади а определяется по формуле:
P = F ₁ / a
Примените закон Паскаля, давление на большой поршень площади А будет таким же, как на маленьком поршне.

Сравнивая приведенные выше уравнения, получаем:
F ₂ / A = F ₁ / a
Отсюда:
F ₂ = A × F ₁ / a
OR
F ₂ = F ₁ × A / a
Поскольку соотношение больше 1, следовательно, сила F ₂ , действующая на больший поршень, больше, чем сила F ₁ , действующая на меньший поршень. Гидравлические системы, работающие таким образом, известны как мультипликаторы силы.

Тормозная система автомобилей

Тормозные системы автомобилей, автобусов и др. также работают над законом Паскаля. Гидравлические тормоза позволяют передавать одинаковое давление по жидкости. Когда педаль тормоза нажата, она оказывает давление на главный цилиндр, что увеличивает давление жидкости в нем. Давление жидкости равномерно передается через жидкость в металлических трубах на все поршни других цилиндров. Из-за увеличения давления жидкости поршни в цилиндрах движутся наружу, прижимая тормозные колодки тормозными барабанами. Сила трения между тормозными колодками и тормозными барабанами останавливает колеса.

Гидравлический подъемник

В гидравлическом подъемнике узкий цилиндр A соединен с более широким цилиндром B, и они оснащены герметичными поршнями. Он заполнен несжимаемой жидкостью. Давление может быть применено для перемещения поршня в цилиндре A в направлении вниз.
Приложенное таким образом давление передается в соответствии с принципом Паскаля на поршень цилиндра B. Следовательно, поршень B перемещается вверх в гидравлическом подъемнике, поршень B используется в качестве платформы для подъема автомобиля или любого более тяжелого объекта, например грузовик, автомобили, а также в игровой зоне и т. д.
Смотрите также видео:

Похожие темы

Внешний источник: https: //en.wikipedia.org/wiki/Pascal%27s_law

1.7 Паскаль и Паскалин

Блез Паскаль (1623–1662)

В глазах всего мира первый механический калькулятор был изобретен Блезом Паскалем. Блез родился в 1623 году в Клермон-Ферране, в регионе Овернь во Франции, и был сыном богатого юриста, который занимал должность заместителя председателя (судьи) местного налогового суда — должность, которую он занимал в соответствии с традициями время, купленное у государства.Этьен Паскаль был умным человеком с широким спектром интеллектуальных интересов; он был особенно предан науке и математике и, кажется, был довольно талантливым математиком. Он также был решительным социальным альпинистом и верным офицером сурово репрессивного правительства; Франция Людовика XIII и кардинала Ришелье, министра иностранных дел, была потрясена жестокими крестьянскими восстаниями, а государственные чиновники, такие как Этьен, иногда были убиты. В 1626 году, когда Блэзу было три года, его мать умерла, и Этьен, разбогатевший благодаря квазиофициальным взяткам, оставил свой пост судьи и переехал в Париж, где посвятил себя воспитанию сына и двух дочерей.

Клермон-Ферран, место рождения Паскаля, в начале семнадцатого века

Блез рано проявил себя. В детстве он открыл несколько фундаментальных математических теорем (по крайней мере, по словам одной из его сестер, чье мнение может быть преувеличено). В шестнадцать лет он написал эссе о конических сечениях, в котором доказал фундаментальную теорему о геометрических формах, вписанных в конические сечения. Он предположительно вывел четыреста следствий из теоремы, которая стала известна, что, безусловно, является уникальной честью для подростка, как мистическая гексаграмма Паскаля.(Его « Essai pour les coniques » было утеряно, но сохранилось послание, написанное несколькими годами позже.) Большинство математиков не могли поверить, что это сочинение было работой мальчика; Рене Декарт, один из крупнейших математиков и философов семнадцатого века, сначала подозревал, что Этьен был настоящим автором эссе, и ему потребовалось время, чтобы признать гений Блэза.

Короткая жизнь Блэза была полна достижений. В свои 20 лет он не только изобрел калькулятор и написал несколько математических трактатов, но и продемонстрировал существование атмосферного давления и вакуума.Когда ему было за тридцать, он изобрел шприц и гидравлический пресс и сформулировал основной принцип гидравлики — принцип, ныне известный как закон Паскаля. (Вкратце, в нем говорится, что любое давление, приложенное к замкнутой жидкости, будет передаваться с равной силой во всех направлениях, независимо от того, где это давление приложено. ) И вместе с Пьером де Ферма, швейцарским математиком, он заложил основы теории Вероятно, проект, который начался как услуга для знатного карточного человека, который хотел узнать больше о шансах на ничью.Блэза также интересовали мирские дела; незадолго до того, как он умер от сильной боли от язвы и рака желудка в возрасте тридцати девяти лет, он и группа дальновидных парижан создали одну из первых систем общественного транспорта в Европе — автобусную линию в центре Парижа.

Сборник заметок и фрагментов рукописей Паскаля «Панси» был опубликован через год после его смерти.

Блэз — один из величайших деятелей науки. Трудно сказать, чего бы он достиг, если бы не умер в таком молодом возрасте и не поступил в тридцать два года в монастырь янсенистов под Парижем.В значительной степени крайняя религиозность Блэза подпитывалась мучительно плохим здоровьем и сдерживаемой сексуальностью — он, очевидно, был гомосексуалистом — и он бичевал себя за больше, чем его доля грехов. По просьбе янсенистов Блэз обычно воздерживался от научных занятий и посвятил себя бичеванию иезуитов и атеистов. Он написал два философских произведения, Les Provinciales и Pensees, которые считались шедеврами толкования и сделали его одним из основоположников современной французской прозы.

Калькулятор Блэза возник как в политических, так и в личных вопросах. В 1635 году Франция объявила войну Испании и вступила в Тридцатилетнюю войну. Не имея денег, французское правительство отказалось от части своего внутреннего долга и перестало выплачивать проценты по некоторым государственным облигациям. Этьен, вложивший большие средства в муниципальные облигации, внезапно оказался без дохода. На грани банкротства он присоединился к 400 инвесторам в ожесточенной конфронтации с французским канцлером Питером Сегье на встрече в Париже в 1638 году.Ришелье был возмущен протестом и приказал арестовать наиболее откровенных инвесторов, а Этьен бежал в одиночку в свой родной Овернь. Благодаря заступничеству влиятельных друзей и помощи одной из его дочерей, очаровавшей кардинала игрой в детской пьесе, Этьен снова стал пользоваться благосклонностью. Государству были нужны такие способные люди, как он, и ему было разрешено доказать свою лояльность и вернуть свое состояние в качестве налогового комиссара Верхней Нормандии, базирующейся в процветающем порту Руан.

Сначала Этьен, вступивший в свой новый пост в 1639 году, был похоронен с работой. Он и его сын часто не спали до двух-трех часов ночи, подсчитывая и перестраивая постоянно растущие налоговые сборы с помощью счетных досок. В ходе их работы Блэзу пришло в голову, что можно было бы механизировать их вычисления с помощью устройства, которое считает числа, как часы, отмечающие ход времени. «Счетная машина, — писал рецензент в Le Figaro Litteruire в 1947 году, — родилась из сыновней любви, которая спасла налогового инспектора.При поддержке отца — Этьен был никем, если не сказать вперед, — Блэз приступил к разработке устройства, которое могло бы выполнять эту работу. Шел 1642 год, Блэзу было девятнадцать.

Будучи энергичным перфекционистом, он работал над машиной два или три года, экспериментируя с множеством различных конструкций, компонентов и материалов. Этьен нанял рабочих для изготовления прототипов под руководством своего сына, но дело шло медленно, отчасти из-за привередливости Блэза, отчасти из-за примитивного состояния металлообработки в то время; Нарезать точно зубчатые колеса было очень сложно.Блейз наконец придумал осуществимый дизайн — пятизначный калькулятор размером с коробку из-под обуви, с циферблатами на передней панели для ввода чисел и шестеренками в виде короны на внутренней стороне для вычисления ответов, которые появлялись в маленьких окошечках на лицо. Инженер-практик, он проверил устройство на прочность, взяв его на прогулку в экипаже по ухабистой местности. Хотя машина казалась достаточно прочной, ее пятизначная мощность была явно недостаточной, и Блейз продолжил разработку шестизначных и восьмизначных моделей.

«Паскалин» или «Паскаль», как стали называть это элегантное изобретение, выглядел гораздо лучше, чем работал. Это было действительно хорошо только для базового дополнения. Сложение производилось достаточно просто — вы набирали числа, и ответы появлялись в окошечках на циферблате, — но вычитание было довольно утомительной процедурой. Поскольку Паскаль разработал устройство, шестерни могли вращаться только в одном направлении — мы скоро поймем, почему, — а это означало, что вычитание должно было производиться обходным методом, известным как девять дополнений.Древний трюк, добавление девяти преобразований превращает вычитание в форму сложения. Что касается умножения и деления, то Паскалин совершил их, что довольно безумно, путем многократного сложения и вычитания.

Пятизначный Паскалин с сумкой для переноски

Метод дополнения до девяти заслуживает более пристального внимания, поскольку он также используется во многих компьютерах. Допустим, вы хотите вычесть 600 из 800 на Паскалине. Сначала вы опустили тонкую горизонтальную планку, которая закрывала обычные окна ответов.На барабанах раскрылся новый набор цифр — девятки. Затем вы набрали 600, что дало дополнение до девяти 399, или разницу между 600 и 999. Затем вы вернули планку в ее обычное положение и добавили 800 и 399, что дало 1199. Наконец, вы мысленно выполнили круговой обход перенести, прибавив крайнюю левую цифру в 1199, или 1, к 199, что дало ответ, 200. Дополнение к девяти — это просто разница между данной цифрой и строкой из девяток, размер строки определяется количеством цифры на рисунке.Используя дополнение до девяти или вариант, известный как дополнение к десяткам, компьютер может выполнять сложение и вычитание, а, следовательно, умножение и деление с помощью одних и тех же схем.

Шестизначная версия Pascaline, построенная в 1654 году. Ниже представлен вид устройства спереди с циферблатами и окнами ответов. Вверху — задняя часть машины, на которой видны шестерни.

Внутри Pascaline состоял из пяти-восьми осей. На каждой оси было три зубчатых колеса коронного типа, а четвертая перпендикулярная зубчатая передача соединяла оси с циферблатами на лицевой стороне машины. На осях также стояли пронумерованные барабаны. Каждый раз, когда переносили десятку, утяжеленный храповик между главными шестернями толкал соседнюю шестерню или следующую по величине десятку на ступеньку и так далее по ряду. Теоретически предполагалось, что храповики с утяжелителями должны были облегчить Паскалину переносить; но на практике храповики имели тенденцию заклинивать — главный технический недостаток машины. Кроме того, храповики не позволяли шестерням вращаться более чем в одном направлении, что требовало обходного подхода для вычитания.

Внутренняя работа Паскаля была довольно сложной. Трещотка с утяжелением (помечена буквой c) — это маленькое приспособление перед пронумерованными барабанами. Похоже на ручку лопаты.

Паскалин с его храповиками и восьмизначным разрядом был концептуально более амбициозным, чем счетные часы Шикарда. Но шестизначная машина немца с ее простым механизмом для переноски работала отлично, а творение Паскаля — нет. (Кстати, способность часов к умножению и делению, полученная из немеханических уловок стержней Напьера, и любой пользователь Паскалина мог бы компенсировать его недостатки умножения и деления, купив набор стержней.Тем не менее, Паскалин был историческим достижением, поскольку он продемонстрировал, что очевидно интеллектуальный процесс, такой как арифметика, может быть выполнен машиной. (Конечно, Счетные часы также убедительно продемонстрировали мощь машин, но не имели никакого исторического значения.)

Поперечные сечения Pascaline

Несмотря на свои недостатки, Pascaline мгновенно произвел фурор. Руанская элита прошла через гостиную Паскаля для бесплатных демонстраций, а Этьен и его сын взяли свое механическое чудо в Париж, где продемонстрировали его королевской семье, бизнесменам, ученым и правительственным чиновникам.Пьер де Ферваль, друг семьи и профессор математики Королевского колледжа Франции, согласился демонстрировать это устройство потенциальным клиентам в своей квартире в колледже Мэтра Жерве каждую субботу утром и днем. Он продавал машину — разумеется, на комиссию — и учил покупателей, как ею пользоваться. Блэз начал писать рекламные листовки об изобретении и попросил другого друга, поэта Чарльза Виона Далибрея, составить рекламный сонет:

Дорогой Паскаль, ты, понимающий своим тонким чутьем
Что самое замечательное в механике
И чье мастерство дает нам сегодня
Неизменное доказательство твоего удивительного гения,

После вашего огромного интеллекта какой в ​​них смысл?
Расчет был действием разумного человека,
И теперь ваше неповторимое мастерство
Придало силу самому медлительному из ума.

Для этого искусства нам не нужны ни разум, ни память
Благодаря вам каждый из нас может сделать это без славы и боли
Потому что каждый из нас обязан вам славой и результатом.

Ваш ум подобен плодородной душе
Которая бегает повсюду в мире
И наблюдает и исправляет то, чего не хватает во всем, что делается.

Поднимая или опуская длинную тонкую планку (вверху), пользователь настраивает машину для вычитания.

Возможно, неизбежно на рынке появились поддельные версии Pascaline, Блэз пришел в ярость.«Я видел собственными глазами один из этих ложных продуктов моей собственной идеи, — писал он в одном из своих рекламных проспектов, — построенный рабочим из Руана, часовщиком по профессии. . .

Получив простой отчет о моей первой модели, которую я сконструировал несколько месяцев назад, он осмелился попробовать другую, более того, с другим типом механизма; но поскольку этот парень не обладает способностями ни к чему, кроме умелого использования собственных инструментов, и даже не знает, существует ли такая вещь, как геометрия или механика, в результате (хотя он очень компетентен в своей сфере деятельности и очень трудолюбив) различными способами, не связанными с этим) он просто получился бесполезным предметом, достаточно красивым, чтобы смотреть, с его внешней стороной гладкой и хорошо отполированной, но настолько несовершенной внутри, что он ни на что не годился; но просто из-за своей новизны он вызвал определенное восхищение среди людей, которые вообще ничего не знали о таких вещах, и, несмотря на то, что все основные недостатки выявились при его испытании, он нашел место в коллекции одного из ценители этого самого города, наполненного редкими и интересными вещами. Вид этого маленького аборта был мне крайне неприятен и настолько охладил энтузиазм, с которым я тогда работал над усовершенствованием моей собственной модели, что я уволил всех своих рабочих, полностью намереваясь бросить предприятие из-за страха, который я справедливо чувствовал, что другие могли бы приступить к работе с такой же смелостью, и что ложные объекты, которые они могли создать из моей первоначальной мысли, подорвали бы как общественное доверие, так и пользу, которую Общество могло бы извлечь из этого.

Блэз подал заявку на патент или привилегию, как это тогда называлось, но это было медленным.К несчастью для него, выдача патентов контролировалась канцелярией канцлера Сегье, который председательствовал на шумном собрании инвесторов в 1638 году. У Сегье была долгая память. Хотя Паскали пытались умилостивить канцлера, посвятив ему один из своих первых калькуляторов, Сегье не действовал в соответствии с их заявкой на патент до 1649 года, через четыре-пять лет после дебюта Паскаля.

Паскаль передал этот восьмизначный калькулятор канцлеру Сегье.

Запатентованный или нет, аппарат не продавался, хотя, очевидно, в нем была потребность, учитывая плохое состояние навыков счета во Франции семнадцатого века.У него было несколько причин, в том числе его склонность к сбоям и ограниченные математические способности, которые не сделали его очень полезным для бухгалтеров, клерков и бизнесменов, которые могли бы использовать хорошую счетную машину. Паскалин также был очень дорогим, стоил 100 ливров или фунтов за штуку, чего было достаточно, чтобы на год удержать француза семнадцатого века в скромном комфорте. Более того, люди с подозрением относились к машине, способной считать; Если весы или колесо рулетки могут быть исправлены, то же самое можно сделать и с калькулятором, и прошло более двухсот лет, прежде чем большинство людей смогли бы довериться гайкам и болтам.По крайней мере, Паскали ожидали, что они смогут продать машину королевской семье, но аристократы пренебрегли арифметикой и интеллектуальными вопросами в целом; бухгалтерия была для слуг. Неизвестно, сколько машин было продано, но, вероятно, их было не больше десяти или пятнадцати.

Назад Продолжить

Паскаль (Па) Преобразование единиц давления

Паскаль — это единица измерения давления.Используйте один из приведенных ниже калькуляторов преобразования, чтобы преобразовать в другую единицу измерения, или читайте дальше, чтобы узнать больше о паскалях.

Калькулятор преобразования Паскаля

Выберите единицу давления, в которую нужно преобразовать.

Определение и использование Паскаля

Паскаль определяется как давление в один ньютон на квадратный метр.

Паскаль — это производная единица измерения давления в системе СИ в метрической системе. Паскали можно обозначить как Па ; например, 1 паскаль можно записать как 1 Па.

Паскали можно выразить по формуле:
1 Па = 1 Нм ²

Давление в паскалях равно силе в ньютонах, деленной на площадь в квадратных метрах.

Предпосылки и происхождение

Паскаль был принят для использования в 1971 году в качестве единицы давления в системе СИ.
Паскаль назван в честь французского физика Блеза Паскаля в честь его работ в области гидродинамики и гидростатики.

Использует

Паскаль и его кратные значения используются для измерения давления в медицине, инженерии, науке, геологии и метеорологии.Хотя в США паскаль в основном не принят, поскольку предпочтительны имперские и обычные единицы измерения США, эта единица широко используется во всем мире.

Таблица преобразования единиц измерения в паскалях

Почему я использую Object Pascal

Многие программисты считают Паскаль старым языком прошлого.И хотя на самом деле это один из самых старых языков программирования, за последние десятилетия он значительно превратился в современный полнофункциональный язык.

Pascal был первоначально разработан в 1969 году доктором Никлаусом Виртом на ETH в Цюрихе. Он использовался как язык обучения, а также как язык для бизнес-приложений. С появлением классической Mac OS, Паскаль стал предпочтительным языком Apple для серьезной разработки приложений. Например, первая версия Photoshop была создана на Паскале.

Pascal был стандартизирован как стандарт ISO в начале 90-х годов. Но в отличие от других языков, с самого начала были разные диалекты и компиляторы Паскаля. Одной из самых любимых версий, сделавших Паскаль одним из самых известных и широко распространенных языков программирования 80-х и начала 90-х годов, была Borlands Turbo Pascal . Со временем некоторые объектно-ориентированные дополнения были добавлены к языку Apple, а затем Borland, который превратился в то, что мы теперь называем Object Pascal .

Сегодня существует две основные реализации: Delphi , официальный преемник Turbo Pascal, и Free Pascal .

Delphi — это коммерческая среда быстрой разработки приложений (RAD), которая состоит из языка Object Pascal, мощного и быстрого компилятора, большой библиотеки времени выполнения (RTL) и конструктора кроссплатформенных графических интерфейсов пользователя (GUI). Delphi работает только в Windows, но также может компилировать программы для GNU / Linux, MacOS, Windows, iOS и Android.

Free Pascal, напротив, является бесплатной реализацией языка Object Pascal с открытым исходным кодом. Он состоит из языка, компилятора и библиотеки времени выполнения, но не включает инструменты RAD, прославившие Delphi. Но благодаря некоторым энтузиастам Free Pascal, Lazarus IDE была разработана как мощная среда RAD специально для Free Pascal. Оба, Free Pascal и Lazarus, являются кроссплатформенными и могут работать и компилироваться для разных систем, среди которых GNU / Linux, Windows, MacOS, BSD.

Но помимо этого исторического экскурса, по каким причинам я использую Free Pascal в своих личных проектах?

Паскаль фокус на типах

Pascal — это скомпилированный статически типизированный язык, который требует, чтобы вы определяли типы всех переменных, параметров и функций в вашем коде. Компилятор немедленно выдаст ошибку, когда вы попытаетесь передать несовместимые типы в переменную или параметр. Типовая безопасность имеет одно большое преимущество: она заставляет вас думать о , как структурировать данные .

Язык предлагает множество предопределенных типов, но вы также можете определить свои собственные типы. Для этой задачи Паскаль предлагает вам перечисления , наборы , массивы , записи и классы . Можно даже создавать поддиапазоны типов или переименовывать существующие.

Паскаль очень строг, поэтому программист должен различать подпрограммы, возвращающие значения, в Паскале называемые функциями , и подпрограммы, которые ничего не возвращают, называемые процедурами .Функции и процедуры также могут быть переданы в переменные или другие функции благодаря процедурным типам .

Можно перегрузить операторы для определенных типов. С помощью этой функции у вас есть возможность определить, скажем, результат операции сложения двух или более экземпляров одного и того же класса.

Object Pascal полностью поддерживает ООП

Object Pascal предоставляет все инструменты, необходимые для современного объектно-ориентированного программирования (ООП). Хотя язык не является полностью объектно-ориентированным в этом смысле, как Smalltalk или Ruby, где даже самые основные типы данных являются экземплярами классов, вы найдете все концепции, которые определяют ООП в языке Object Pascal: инкапсуляция , наследование и полиморфизм .

Вы можете определять сложные типы с помощью классов. Класс может определять методы, , которые являются процедурами или функциями, и данные, , называемые полями в Object Pascal. Также можно определить способ доступа к данным с помощью функции, называемой свойствами . Свойства определяют, какие методы получения или установки используются для чтения или записи поля. Классы также могут наследовать другие классы, поэтому вы можете построить иерархическое дерево данных и поведения, которое вы смоделировали в своем приложении.Базовый класс всех классов — TObject .

Интерфейсы также являются частью Object Pascal, как и исключения . Вы можете использовать встроенные стандартные исключения, но вы, конечно, можете определять свои собственные исключения. Помощники класса сопоставимы с методами расширения в C # или Smalltalks или с особенностями PHP (хотя и не совсем идентичны) и позволяют добавлять методы к существующим классам без необходимости создания нового класса.

Дополнительные функции: Generics для определения классов, которые применяются к широкому диапазону типов, а также множество предопределенных классов для расширенных структур данных, таких как списки, словари, потоки и многие другие.

Для более глубокого обзора всех современных функций ООП я рекомендую отличную статью, написанную Михалисом Камбурелисом, которая называется Modern Object Pascal Introduction for Programmers .

Паскаль модульный

Pascal поддерживает модульное программирование. То, что называется пакетами или модулями на других языках, таких как Java или JavaScript, в Паскале называется блоком .

Блок может содержать весь код, имеющий общее отношение.Вы можете определить, какие данные, типы или функции этого устройства будут видны другим частям вашей программы — это называется интерфейсом . И вы также можете определить, какие части не видны другим и, следовательно, являются частными для модуля — это называется частью реализации . Вы даже можете определить код, который выполняется один раз, когда модуль включается в вашу программу, часть модуля инициализации , и код, который выполняется при завершении программы, часть завершения .

У модулей

есть еще одно преимущество: они инкапсулируют код в собственном пространстве имен. Таким образом, вы можете иметь, например, две или даже больше процедур с одним и тем же именем в двух разных модулях без конфликта имен.

Паскаль быстр

Одной из причин огромного успеха раннего Turbo Pascal была скорость компилятора. Даже на старом оборудовании код компилировался за несколько секунд. По сравнению с другими компиляторами это актуально и сегодня.

Но, несмотря на быструю компиляцию кода, сам скомпилированный код очень конкурентоспособен с приложениями, разработанными на простом C, C ++ или Java, благодаря высокой степени оптимизации для различных архитектур процессоров, что позволяет программе работать с очень высокой скоростью и с небольшим объемом памяти. потребление.

Паскаль многословен

Это, наверное, тот факт, который раздражает большинство разработчиков: отсутствие скобок и очень многословный синтаксис языка. Например, вместо открывающих и закрывающих фигурных скобок Паскаль использует ключевые слова begin и end для блоков. Ключевое слово if дополняется словом , затем . Как видите, весь синтаксис читается как обычный английский. Если вы сейчас начнете плакать, вам стоит задуматься над одним важным вопросом: Что важнее? Возможность иметь короткий синтаксис для быстрого написания кода или Возможность читать и понимать код, который был написан другими разработчиками или даже вами год назад? Я сторонник второго факта, и мне очень нравится эта многословность.

Паскаль имеет хорошую документацию

Язык без хорошей документации — это только половина ценности. Команда, стоящая за Free Pascal, проделала очень хорошую работу. Вы можете просмотреть всю языковую документацию, а также документацию о самом компиляторе, библиотеке времени выполнения (RTL) , библиотеке свободных компонентов (FCL) и библиотеке компонентов Lazarus (LCL) . В дополнение к этому вы найдете множество примеров в Free Pascal Wiki , но это подводит нас к тому факту, что…

Помимо официальной вики, существует также официальный форум, где пользователи Free Pascal и Lazarus ответят на ваши вопросы.Если вы активны в Google+, вы также можете взглянуть на Google+ Free Pascal / Lazarus IDE Community . Существует несколько (хотя и не много) конференций, связанных с Object Pascal, а также несколько местных встреч по Free Pascal и Lazarus. А в журнале Blaise Pascal Magazine вы найдете регулярную публикацию, которая предлагает широкий выбор статей о Delphi, Free Pascal, Lazarus и Object Pascal в целом.

Заключение

Object Pascal действительно заслуживает внимания.Не позволяйте вам разочаровывать людей, которые говорят вам, что Паскаль устарел. Определенно нет! Есть много замечательных проектов, которые доказывают, насколько силен этот язык: от самой Lazarus IDE до высокопроизводительных движков 3D-игр, таких как Castle Game Engine , который также компилирует ваши игры для Android и iOS. Если вас интересует путь в сторону от основных языков, взгляните на некоторые из упомянутых мною ресурсов. Или просто установите Free Pascal и Lazarus и испытайте язык сами!

Pascaline — Полная история калькулятора Pascaline

Модель Pascaline (или roue Paschaline , как ее называли в 17 веке) великого французского ученого Блеза Паскаля долгое время считалась первым механическим вычислителем в мире, поскольку Rechenuhr Schickard не был широко известен. до 1950-х гг.Паскаль не имел доступа к переписке Кеплера, поэтому вряд ли он что-нибудь знает о Шикарде. Более вероятно, что Паскаль прочитал Annus Positionum Mathematicarum или Problemata (курсы по геометрии, арифметике и оптике) голландского математика-иезуита Яна Циерманса (1602-1648), который упомянул в своих курсах, что существует метод с rotuli (обычно это рулоны пергамента для письма, но также может быть использован более современный уменьшительный шрифт для rota i.е. маленькие колесики) с указателями, что позволяет производить умножение и деление с небольшим поворотом , поэтому расчет показан без ошибок.

Итак, с чего все началось?

В 1639 году Этьен Паскаль, отец Блеза Паскаля (см. Биографию Паскаля), был назначен кардиналом де Ришелье на должность заместителя комиссара по величеству в Верхней Нормандии (финансовый помощник интенданта Клода де Пари) в столице Руана. провинции Нормандия.Этьен Паскаль прибыл в город Руан в январе 1640 года. Он был дотошным, прямолинейным и честным человеком и проводил значительную часть своего времени, выполняя арифметические вычисления налогов. Задача вычисления огромных количеств чисел в миллионах дене, солей и ливров в конечном итоге потребовала помощи его сына Блэза и сына одного из его двоюродных братьев Флорина Перье, который вскоре женился на сестре Блэза Жильберте.

Этьен был похоронен на работе, и он и его помощники часто не спали до двух или трех часов ночи, придумывая и перестраивая постоянно растущие налоговые сборы.Первоначально они использовали только ручные вычисления и счеты (счетные доски), но в 1642 году Блез начал проектировать счетную машину. Первый вариант машины был готов в следующем году, и молодой гений продолжил работу по совершенствованию своей счетной машины.

В своей более поздней брошюре ( Advis needaire ) Паскаль утверждал: … В остальном, если вы когда-либо задумывались об изобретении машин, я легко могу убедить вас, что форма инструмента, в состоянии, в котором в настоящее время это не первая попытка, которую я предпринял по этому вопросу.Я начал свой проект с машины, сильно отличающейся от этой как по материалу, так и по форме, которая (хотя многим она понравилась бы) не принесла мне полного удовлетворения. В результате, постепенно меняя его, я, неосознанно, создал второй тип, в котором я все еще находил неудобства, с которыми я не соглашался. Чтобы найти лекарство, я изобрел третий, который работает от пружины и очень прост по конструкции. Это тот, который, как я только что сказал, я оперировал много раз по просьбам многих людей, и который до сих пор находится в идеальном состоянии.Тем не менее, постоянно совершенствуя его, я нашел причины изменить его и, наконец, осознал все эти причины, будь то трудность работы, или резкость его движений, или склонность слишком легко выходить из строя из-за погодных условий. или с помощью транспорта у меня хватило терпения изготовить до пятидесяти моделей, совершенно разных, некоторые из дерева, некоторые из слоновой кости и черного дерева, а другие из меди, прежде чем я достиг совершенства этой машины, о которой я сейчас рассказываю.Хотя он состоит из множества различных мелких частей, как вы можете видеть, в то же время он настолько прочен, что после опыта, о котором я говорил ранее, я уверяю вас, что все сотрясения, которые он получает при транспортировке, как бы далеко , не выведу из строя

Первые несколько копий (конечно, сделанные местным часовщиком в Руане, это было время, когда часы и часовой механизм прославились, и даже Вселенная рассматривалась, по крайней мере, образно, как форма часового механизма) машины не удовлетворила изобретатель.Между тем в 1643 году произошло событие, в результате которого Паскаля почти удалось отказаться от машины. Часовщик из Руана осмелился (по словам обиженного изобретателя, не назвавшего имени — знал ли он, неизвестно) сделать красивую, но абсолютно бесполезную для работы копию машины. Давайте еще раз посмотрим, как описывает это событие сам Паскаль в своей брошюре ( Advis needaire ):
… Дорогой читатель, у меня есть веские основания дать вам этот последний совет, увидев собственными глазами неправильное воплощение моей идеи. рабочим из Руана, часовщиком по профессии, который, исходя из простого описания моей первой модели, которую я сделал несколько месяцев назад, имел презумпцию, чтобы взяться за изготовление другой; и более того, другим типом движения.Поскольку у хорошего человека нет другого таланта, кроме умелого обращения со своими инструментами, и он не знает геометрии и механики (хотя он очень искусен в своем искусстве, а также очень трудолюбив во многих вещах, не связанных с ним), он сделал только бесполезный кусок, очевидно истинный, отполированный и хорошо опиленный снаружи, но настолько несовершенный внутри, что бесполезен. Только из-за своей новизны он не оставил без внимания тех, кто не понимал в нем; и, несмотря на все эти существенные недостатки, выявленные пробами, он нашел в том же городе место в коллекционном шкафу, заполненном множеством других редких и любопытных предметов.Внешний вид этого маленького аборта вызвал у меня крайнее недовольство и так охладил пыл, с которым я работал над созданием модели, что я сразу же уволил всех своих рабочих, решив полностью отказаться от своего предприятия из-за справедливого опасения. что многие другие ощутят такую ​​же смелость и что фальшивые копии этой новой идеи, которые они создадут, только разрушат ее первоначальную ценность и полезность для публики. Но спустя некоторое время монсеньер ле Шанселье, соизволив исследовать мою первую модель и засвидетельствовать свое уважение, которое он испытывал к этому изобретению, приказал мне усовершенствовать ее.Чтобы избавиться от страха, сдерживавшего меня в течение некоторого времени, ему было приятно проверить зло в его корнях и не допустить того, чтобы оно могло нанести ущерб моей репутации и причинить неудобства публике. Это проявилось в его доброте, оказанной мне, когда он предоставил мне необычную привилегию и искоренил своим рождением все те незаконные аборты, которые могли быть произведены другими, а не законным союзом теории с искусством.

Позже, однако, друзья Паскаля подарили канцлеру Франции Пьеру Сегье (1588–1672) прототип счетной машины.Сегье восхищался изобретением и призвал Паскаля возобновить разработку. В 1645 году Паскаль написал посвящение в начале своей брошюры (вышеупомянутый Advis needaire ) с описанием машины (фактически рекламируя машину, поскольку почти ничего не упоминается о ее конструкции и работе) (см. Письмо и брошюру). Паскаль) и подарил копию машины канцлеру (все еще хранится в CNAM, Париж). В тексте говорилось, что машину можно было увидеть в действии и купить в резиденции проф.Жиль де Роберваль (Роберваль был другом Этьена Паскаля). Это единственное сохранившееся описание устройства от изобретателя.
Канцлер Сегье продолжал поддерживать Паскаля, и 22 мая 1649 года королевским указом, подписанным французским Людовиком XIV, Паскаль получил патент (или привилегию, как его тогда называли) на арифметическую машину , согласно которой главное изобретение и движение состоит в том, что каждое колесо и ось, перемещаясь на 10 цифр, заставит следующее перейти на 1 цифру и , запрещено делать копии не только машины Паскаля, но и любого другого. другая вычислительная машина без разрешения Паскаля.Иностранцам запрещено продавать такие машины во Франции, даже если они произведены за границей. Нарушители привилегии должны будут заплатить штраф в размере 3 тысяч ливров (см. Привилегию Паскаля).
В этой привилегии снова (как Advise ) упоминается, что Паскаль уже произвел пятьдесят несколько различных прототипов. Более того, патент был выдан бесплатно и не указывал срок действия, что было довольно необычным делом. Кажется, Паскаль был настоящим фаворитом французской короны 🙂

Похоже, что позже Паскаль захотел производить свои машины как полномасштабное предприятие, но это оказалось слишком дорого, и ему не удалось заработать на этой привилегии.Неизвестно, сколько машин было продано, но, вероятно, их было не больше десяти или пятнадцати. Цена, возможно, была здесь главной проблемой, хотя счета значительно различаются: от 100 ливров математика-иезуита Франсуа до 400 ливров Таллемана де Ре и 500 ливров Бальтазара Жербье (отметим, что 100 ливров было достаточно, чтобы удержать француз семнадцатого века в скромных условиях). комфорт на год).

Pascal продолжил эксперименты, построив множество вариантов машины (позже названной Pascaline или Pascalene ).Говорят, что он так усердно работал над этой машиной, что в течение следующих трех лет его ум был нарушен ( Avoir latête démontée ). По словам его сестры Жильберте, усталость молодого изобретателя была вызвана не тем трудом, который он вложил в разработку машины, а, скорее, попытками заставить руанских ремесленников понять, о чем идет речь.

Паскаль

решил проверить надежность машины, отправив экземпляр в дальний путь с повозкой (из Руана в Клермон и обратно, около тысячи километров) и вернул машину в идеальном состоянии.Позже он писал: «Хотя [Паскалин] состоит из множества различных мелких частей, как вы можете видеть, в то же время он настолько прочен, что после опыта, о котором я говорил ранее о [« переноске инструмента » более двухсот пятидесяти лиг дороги, без каких-либо повреждений »], я заверяю, что сотрясения, которые он получает при транспортировке, как бы далеко он ни находился, не нарушат его.

На самом деле, механизм переноски десятков не очень надежен, и машина должна быть в положении, близком к горизонтальному, чтобы работать надежно, а иногда удар по ящику может вызвать нежелательное переноску.

Модель Pascaline вскоре стала широко известной во Франции и за рубежом. Первое публичное описание было сделано в 1652 году в газете Muse Historique . Машину продемонстрировали публике в Париже. Пьер де Ферваль, друг семьи и профессор математики Королевского колледжа Франции, согласился демонстрировать устройство потенциальным клиентам в своей квартире в колледже Мэтра Жерве каждую субботу утром и днем. Паскаль начал писать рекламные листовки для изобретения и попросил своего друга, поэта Чарльза Виона Далибрея, составить рекламный сонет.Польская королева Мария Луиза де Гонзаг, высокопоставленная и страстная покровительница наук, попросила купить два экземпляра. Другая поклонница наук, шведская королева Кристина, пожелала подарить ей копию. Паскаль удовлетворил их желание (устройство для королевы Кристины было отправлено вместе с кратким руководством), но вскоре после этого потерял интерес и оставил свои дела с вычислительной машиной до конца своей короткой жизни.

Паскалин 1652 года (© Musée des Arts et Métiers, Париж)

Из примерно 50 построенных паскалинов только 8-9 дожили до наших дней, и их можно увидеть в частных или музейных коллекциях (4 в CNAM, Париж, 2 в музее в Клермоне и несколько в частных коллекциях, e.грамм. в IBM).

Первые экземпляры машины были с пятью цифровыми позициями. Позже Паскаль изготовил станки с 6, 8 и даже 10 цифровыми позициями. Некоторые из машин полностью десятичные (т.е. шкалы разделены на 10 частей), другие предназначены для денежных расчетов и имеют шкалы с 12 и 20 частями (в соответствии с французскими денежными единицами: 1 соль = 12 денье, 1 ливр = 20 солей. ).

Размеры латунного ящика станка (для 8-позиционного варианта) — 35.1 / 12,8 / 8,8 см. Входные колеса разделены на 10, 12 или 20 спиц, в зависимости от масштаба. Спицы используются для вращения колес с помощью штифта или иглы. Стилус вращает колесо до неподвижного упора, прикрепленного к нижней части крышки. Результат можно увидеть в ряду окон в верхней части, где размещена пластина, которую можно перемещать вверх и вниз, позволяя видеть верхний или нижний ряд цифр, используемых для сложения или вычитания.

Разберем принцип действия механизма, используя нижний рисунок.

Эскиз вычислительного механизма Pascaline

Входные колеса (используются для ввода чисел) представляют собой гладкие колеса, по периферии которых выполнены отверстия. Контр-колеса — это коронные колеса, то есть они имеют отверстия с прикрепленными штифтами по периферии.

Движение передается от входного колеса (обозначено на рисунке цифрой ), которое оператор может вращать с помощью стилуса, на счетчик, состоящий из четырех коронных колес (с маркировкой B1 , B2 , B3 и B4 ), шестерню () и механизм переноса десятков () на цифровой барабан (), цифры которого можно увидеть в окошках крышки.

Механизм переноса десятков (называемый Pascal sautoir ) работает следующим образом:
На контр-колесе младших цифровых позиций (B1) установлены два штифта (C1), которые во время вращения колеса вокруг его Ось (A1) войдет в зацепление с зубьями вилки (M), расположенной на краю стержня с двумя ножками (D1). Этот стержень может вращаться вокруг оси (A2) старшего цифрового положения, а вилка имеет язычок (E) с пружиной. Когда при вращении оси (A1) колесо (B1) достигнет положения, соответствующего цифре 6, штифты (C1) войдут в зацепление с зубьями вилки, а в момент, когда колесо переместится из положения 9 до 0, вилка выскользнет из зацепления и опустится вниз, толкая язычок.Он подтолкнет контрколесо (B2) старшего положения на один шаг вперед (т.е. повернет его вместе с осью (A2) на соответствующий угол. Стержень (L), имеющий специальный зуб, будет служить упором , и предотвратит вращение колеса (B1) во время подъема вилки. Механизм переноса десятков Паскаля имеет преимущество по сравнению, например, с этим, например, с вычислительными часами Шикарда, поскольку для переноса требуется лишь небольшое усилие. движение между соседними колесами, однако это преимущество компенсируется некоторыми недостатками — во время переноски возникает шум, а при ударе о коробку может произойти нежелательная переноска.

Колеса счетного механизма вращаются только в одном направлении, промежуточных колес (предназначенных для изменения направления вращения) не предусмотрено. Это означает, что машина может работать только как суммирующее устройство, а вычитание должно производиться с помощью арифметической операции, известной как дополнение до 9. Этого неудобства можно избежать, добавив в механизм дополнительные промежуточные шестерни, но Паскаль, как и все последующие изобретатели счетных машин (Лейбниц, Лепин, Лейпольд и др.)) не хотел усложнять механизм и не предусматривал такой возможности.

Вращение колес передается через механизм на цифровые цилиндры, которые можно увидеть в окнах (см. Фото ниже).

Вид на цифровые цилиндры Pascaline

На поверхности цилиндров нанесены 2 ряда цифр таким образом, что пары дополняются до 9, например, если верхняя цифра 1, нижняя — 8. На крышке установлена ​​пластина (отмечена цифрой 2 дюйма). нижний рисунок), который можно перемещать вверх и вниз, и с помощью этой пластины верхний ряд цифр должен отображаться при вычитании, а нижний — при сложении.Если мы повернем колеса, мы заметим, что цифры нижнего ряда меняются в порядке возрастания (от 0 до 9), а цифры верхнего ряда изменяются в порядке убывания (от 9 до 0).

Обнуление механизма может быть выполнено вращением колес с помощью стилуса таким образом, чтобы между двумя стартовыми спицами (отмеченными на колесе) было видно 9 (см. Нижний рисунок). В этот момент цифры нижнего ряда будут равны 0, а верхние цифры — 9 (или 12 или 20, для солей и денье) (см. Нижний рисунок).Рукопись Usage de la machine (это самая ранняя известная рукопись Паскалина XVIII века. Первая часть этого документа представляет собой руководство для бухгалтера паскалина и описывает, как выполнять сложение, вычитание, умножение и деление.) дает следующий метод:
«перед тем, как начать вычисление, вы сдвигаете сдвижную крышку, которая лежит над окнами дисплея, к краю машины. Затем вы должны установить отмеченные спицы, чтобы на всех барабанах было «0».Для этого установите стилус между спицами, отмеченными белой бумагой, и повернув колесо, пока игла не остановит его. Это дает для каждого колеса наивысшую цифру, которую может иметь барабан, то есть «9» для всех колес, посвященных «Ливрам», «19» на колесе «солей» и «11» на колесе «дене». . Затем вы поворачиваете последнее колесо справа только от одной позиции […], после чего на всех барабанах будет отображаться «0» ».

Обнуление механизма Pascaline

Инструкция по работе с машиной от Паскаля не сохранилась до наших дней, поэтому в разных источниках описаны разные способы манипуляции.Я опишу способ, который является оптимальным по количеству операций, необходимых для выполнения расчетов. Однако, чтобы использовать этот способ, оператор должен знать таблицу умножения (во время операции умножения) и уметь определять дополнение до 9 для цифр (для деления и вычитания). Это легкая задача сейчас даже для восьмилетнего ребенка, но не для мужчин 17 века. Конечно, расчеты можно производить без соблюдения двух упомянутых выше требований, но потребуется больше внимания и дополнительные движения колес.

Сначала сделаем прибавление, например 64 + 83. Мы должны поместить иглу между спицами колес юнитов, напротив 4, и повернуть колесо до упора. В нижнем ряду окон (верхний был скрыт пластиной) мы увидим 4. Затем таким же образом вращаем колеса десятков на 6. Затем нам нужно ввести второе слагаемое, 83, и мы увидим результат, 147, тем временем будет выполнено одно перенос.

Вычитание будет немного сложнее и потребует не только вращения, но и некоторой умственной работы.Возьмем, например, 182–93.

После обнуления механизма (чтобы увидеть 000 в нижних окошках) пластину окон нужно переместить в нижнее положение и в этот момент в окошках будет видно число 999. Затем вводится уменьшенное значение как дополнение к 9, то есть колесо единиц вращается на 7, колесо десятков на 1 и колесо сотен на 8 (дополнение к 9 из 182 составляет 817). Поскольку верхний ряд цифр фактически перемещается в порядке убывания, мы вычитали 999-817 и получили 182 (см. Нижний рисунок).

Вычитание с помощью Паскалина (первая фаза)

Затем необходимо ввести вычитаемое (93), производя вычитание 182–93 (при вращении колес произойдет два переноса — при вводе единиц (3) колесо единиц придет к 9, а перенос на колесо десятков будет выполнено, колесо десятков переместится на 7; затем во время ввода 9 в колесо десятков оно будет повернуто на 8, и перенос будет передан колесу сотен, что сделает его показать 0).Итак, мы имеем правильный результат 182–93 = 089 (см. Нижний рисунок).

Вычитание с помощью Паскалина (вторая фаза)

Это было несложно, но оператор должен уметь определять дополнение до 9 числа.

Чтобы использовать самый быстрый способ умножения, оператор должен знать (или использовать) таблицу умножения. Давайте произведем умножение 24 x 38. Сначала нам нужно умножить (мысленно или глядя на таблицу) единицы множимого на единицы множителя (8 x 4 = 32) и ввести результат 32 в механизм (см. Нижний эскиз).

Умножение на Паскалин (первая фаза)

Тогда надо умножить единицы множителя на десятки множимого (8 x 2 = 16), но ввести результат (16) не в самые правые цифровые позиции (для единиц и десятков), а в следующих (позиции для десятков и сотен). У нас будет результат 192 (32 + 160) (см. Нижний набросок).

Умножение на Паскалин (вторая фаза)

Затем мы должны повторить ту же операцию для умножения единиц множимого на десятки множителя (3 x 4 = 12) и для умножения десятков множителя на десятки множимого (3 x 2 = 6), вводя промежуточные результаты в колеса десятков и сотен (12), а также сотен и тысяч (06).У нас есть правильный результат (912) (см. Нижний набросок).

Умножение на паскалин (третья фаза)

Деление с помощью Паскалина может быть выполнено аналогично ручному делению чисел — сначала мы должны разделить делимое на 2 части (в соответствии со значением делителя). Затем мы должны выполнить последовательные вычитания делителя из выбранной части делимого, пока остаток не станет меньше части. В этот момент мы должны записать количество вычитаний, это будет первая цифра результата.Затем мы должны присоединить к остатку (если есть) 1 или более цифр от оставшейся части делимого и снова начать последовательные вычитания, пока мы не получим вторую цифру результата, и продолжать эту операцию снова и снова, пока будет использоваться последняя цифра дивиденда. В конце у нас будет остаток деления в окнах, а результат будет записан.

Совершенно очевидно, что работа с Паскалином не очень проста, но машина вполне пригодна для простых вычислений.

Некоторые люди тогда почти предполагают, что Паскаль обладал какими-то магическими способностями во время своей работы над Паскалином. например in Entretien avec M. de Sacy : Общеизвестно, что [Паскаль], казалось, мог оживить медь и придать латуни силу мысли. Маленькие бездумные колесики, на каждом из которых было десять цифр, были устроены им так, что они могли давать отчеты даже самым разумным людям, и он мог в некотором смысле заставить говорить немые машины.

Пьер Пети (1617–1687) — французский ученый и изобретатель инструмента со стержнями Напье писал: Я нахожу, что с момента изобретения логарифмов и рабдологии ничего значимого не произошло в практике чисел, кроме инструмента мсье Паскаля. Это устройство, действительно изобретенное с таким же успехом и предположениями, насколько его автор обладает интеллектом и знаниями. Однако он состоит из ряда колес, пружин и механизмов, и для того, чтобы понять, как они работают и производить их, нужны голова и руки хорошего часовщика, а также навыки и знания хорошего арифметика для работы. Это.[По всем этим причинам] есть опасения, что его использование никогда не получит широкого распространения, и что вместо того, чтобы работать в финансовых бюро и региональных администрациях для расчета налогов или в торговых офисах для расчета их правил дисконтирования и компании, [машина] будут храниться в шкафах и библиотеках, там восхищаться

Правда, не все впечатления современников Паскаля были положительными. Некоторые из них были неблагоприятными, например письмо английского джентльмена-путешественника Бальтазара Гербье в октябре 1648 года Самуэлю Хартлибу.Гербье наткнулся на Паскалина вскоре после того, как модель из дерева была закончена, и подумал, что она похожа на что-то, изобретенное в Англии 30 годами ранее. (Гербье, скорее всего, имел в виду арифметический драгоценный камень Уильяма Пратта 1616 года, простой счетный инструмент, который был не чем иным, как вариантом обычных счётов). Однако Жербье обнаружил много проблем с Паскалином.

Во-первых, его пользователь должен был хорошо разбираться в арифметике, что противоречило риторической позиции Паскаля. Умножение и деление были сложными, и даже потребовалось два Паскалина, чтобы составить простое правило трех.Жербье также нашел Паскалина довольно большим ( два фута в длину, 9 дюймов в ширину ), тяжелым, трудным в перемещении, дорогим (50 пистолетов или 500 ливров) и бесполезным для всех, кто хотел бы изучить искусство арифметики. Другими словами, Гербье не восхищалось этим механическим приспособлением, которое должно «думать» само по себе. В конце своего письма к Хартлибу он процитировал бывшего правителя Нидерландов: Infine a Rare Invention farre saught, and a deare baught: положить их в дом Сторре был старый принц Оранский, как обычно говорил, и позвольте нам действовать обычным путем.