Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовали для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Введение
Огонь, вода, земля, воздух- вокруг четырех природных стихий вращается вся жизнь. Человек давно научился использовать их себе на пользу. Каждый из нас воспринимает журчание воды, так же как тиканье часов, пляшущие языки пламени или плывущие по небу облака, строго индивидуально. Это зависит от темперамента человека, его настроения и самочувствия. Звукводы, как правило, позволяет расслабиться и успокоиться, зарядиться новыми силами и задуматься.
Однажды мне в руки попала книга для чтения по физике. [3] Листая её, я увидела, что в домашних условиях можно сделать фонтан. Меня заинтересовали два вопроса: как работает фонтан и смогу ли я сама при помощи взрослых сделать его дома. Актуальна эта тема еще и потому, что сейчас популярно иметь дома декоративные фонтаны.
Объект исследования: фонтан
Предмет исследования: принцип работы различных фонтанов
Цель: выявление особенностей работы проточного фонтана и фонтана Герона
Задачи:
1. изучить различные источники информации по данной теме;
2. изучить принцип работы проточного фонтана и фонтана Герона;
3. провести эксперимент; проанализировать, сделать выводы.
Гипотеза: если мы узнаем, как работает фонтан, то, возможно, сможем построить макет для его демонстрации
Методы исследования: эксперимент, наблюдение, анализ, обобщение.
Глава 1. Общая характеристика фонтанов
1.1. Фонтаны: история возникновения
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовали для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.
Подобные фонтаны использовали и в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получали еще большую популярность.
Огромные значения фонтаны имели в Китае и Японии. В создание знаменитого японского сада Киото участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души.
Ландшафтной и архитектурной основой фонтанов и садов в Европе послужили персидские сады. В средние века сады появлялись при монастырях и подобно персидскому саду делились на четыре части – для цветов, трав, овощных культур и фруктовых деревьев. В середине сада был расположен колодец или фонтан – место уединения, размышления и молитвы для послушников монастыря. Но в основном, как и в Древнем мире, в Средневековье фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья.
Только с началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом.
В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения. [5]
1.2. Как работают фонтаны?
Столб воды в верхнем сосуде до её поверхности в нижнем, создает избыточное давление в нижнем сосуде. Сжатый воздух из нижнего сосуда передает полученное давление в средний сосуд. (приложение, рисунок 2)
1.3. Виды фонтанов
Естественные. Известны естественно образовавшиеся фонтаны, называющиеся гейзерами — как, например, на Камчатке.
1.4. Фонтаны в повседневной жизни
Красивый фонтан — это прекрасное лекарство от стрессов, от суеты повседневной жизни горожан, оазис покоя и радости, место для отдыха и самосозерцания. [5]
Глава 2. Экспериментальные основы проекта
Из предложенных принципов работы фонтанов, мы построили проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов, а также фонтан Герона.
2.1.Создание макета «Город фонтанов» (на основе сообщающихся сосудов)
Оборудование: (приложение, рис. 3; фото 1-6)
Ёмкость для сбора воды, 2 пластиковых бутылки одинакового размера (резервуары для воды), трубка от капельницы, трубка для аквариума,
2 наконечника от гелиевой ручки, 2 наконечника от капельницы, картон, клей, цветная бумага, ёмкость для фонтана, декоративное оформление.
Разработка технологического процесса
1. Подготовка рабочего места, инструментов, материалов.
2.Закрепить две пластиковых бутылки (резервуары для воды) на опорах.
3. Прикрепить к ним в первом случае – 2 трубочки от капельницы, во втором случае – 2 трубочки от аквариума.
4. Вывести трубочки через ёмкость для сбора воды
5. Прикрепить к трубочкам в первом случае наконечник от капельницы, во втором случае – наконечник от гелиевой ручки.
6. Придать эстетичный вид сооружению.
7. Провести эксперимент.
Исследования: Опыт №1 (приложение, фото 7, 8, 9, 10)
«Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов»
Ход работы: меняя высоту резервуара, при постоянном диаметре отверстия мы измеряли высоту струи фонтана.
Ознакомившись, с местом происхождения и историей развития фонтанов, можно перейти к устройству и принципу работы фонтанов.
Ознакомившись, с местом происхождения и историей развития фонтанов, можно перейти к устройству и принципу работы фонтанов.
Итак, фонтан – это архитектурное гидротехническое сооружение, предназначенное для использования в качестве декоративного украшения окружающей территории. Чаще всего вся конструкция фонтана предназначается для того чтоб под давлением струя воды поднималась на заранее определённую высоту там распылялась или концентрировалась создавая водопады.
Устройство и принцип работы фонтана обычно состоит из двух основных компонентов, это источник, который создаёт поток воды и приемник, в который эта вода попадает. Дизайн, формы и размеры самого фонтана зависят от технических требований, от желаний и фантазий заказчиков. Форма струи воды зависит от насадки, используемой в том или ином фонтане.
Среди циркуляционных фонтанов также существуют маленькие напольные или комнатные фонтаны . Принцип работы тот же самый с разницей в том, что изначально дизайн фонтана построен так, чтоб приёмник находился несколько выше, но, тем не менее, этот дизайн оставался одной композицией.
Циркуляционный фонтан
МКОУ «СОШ №5 г. Ершова Саратовской области»
Творческо–исследовательский проект: «Фонтан»
Шумеева Юлия Николаевна
Срок реализации проекта: 1 неделя
2) Выявление проблемы.
3) История и традиции
4)Принцип действия фонтанов
6) Выработка идей, вариантов
7) Выбор материалов, инструментов, оборудования
8) Разработка технологического процесса
Недавно мы изучили тему «сообщающиеся сосуды», и у нас возникла идея, которую мы и захотела воплотить в реальность. А так как большой фонтан нам сделать не под силу, то мы решили смастерить небольшую действующую модель. Но это не просто фонтан, а практическая работа с использованием свойств сообщающихся сосудов, декоративно оформленная.
Выявление проблемы
Сделать фонтан — это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу. Первый вопрос, который мы себе задали — как это сделать, из какого материала и с помощью каких инструментов? Какие знания нам понадобятся? Где собирать информацию? Как уложиться в заданный срок и как украсить фонтан декоративно ?
История и традиции.
Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.
Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах. В садах другого типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады.
В Китае и Японии фонтаны имели огромное значение. Самый известный сад Японии – Киото. Его создавали монахи. Каждая часть этого сада имеет особое значение и вызывает у его посетителей особенное состояние души. Ощущение природного подхода к созданию сада основная идея восточного сада. Обходясь песком и камнями мастера могли создать эффект водопада. Создание сада на востоке – это не укрощение окружающей среды, а единение с природой, созерцание и медитация.
В наше время фонтаны соревнуются в разнообразии современных технологий. Фонтан короля Фадха, который находится в Красном море. Он бьет на высоту от 260 до 318 метров.
В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.
Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики.
Ртутный Фонтан, расположенный в Барселоне. Вместо воды в нем течет ртуть! Этот единственный в мире Ртутный Фонтан был построен еще в те времена, когда человечеству не были известны губительные свойства ртути. Сегодня фонтан укрыт колпаком из специального стекла, не пропускающего ртутные пары.
Принцип действия фонтанов
Проточный фонтан
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1.
Циркуляционный фонтан
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Разновидности фонтанов
Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды .
Гейзеры. Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы.
Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.
Артезианская вода – это вода, находящаяся в глубинных пластах Земли и, как правило, выходящая на поверхность под давлением. Обычно находится в пределах впадин, флексур или других геологических структур, образуя тем самым артезианские бассейны. Она находится примерно на глубине от ста до трехсот метров, заключенная между двумя водоупорными слоями. Именно из-за ограничения и давления эта вода обладает сильным напором.
Вода из артезианской скважины считается самой полезной, абсолютно безопасной для употребления. При рассмотрении некоторых факторов, например, при оценке загрязнения гидросферы, это мнение оправдывается, но некоторые негативные моменты зачастую забываются простыми потребителями, не способными разобраться в химических терминах.
Артезианские воды образовывались в очень давние эпохи из-за геологических движений земной коры. Часто артезианские воды путают с грунтовыми водами, но ничего общего, кроме залегания в толщах земной коры, у них нет.
Искусственные фонтаны
Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны.
Интерьерные, комнатные фонтаны
Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.
Тема фонтанов в дальнейшем получила развитие в целой серии великолепных картин различных мастеров живописи, а также поэзии.
Фонтан.Ф.И.Тютчев.
Смотри, как облаком живым
Фонтан сияющий клубится;
Как пламенеет, как дробится
Его на солнце влажный дым.
Лучом поднявшись к небу, он
Коснулся высоты заветной —
И снова пылью огнецветной
Ниспасть на землю осужден.
О смертной мысли водомет,
О водомет неистощимый!
Какой закон непостижимый
Тебя стремит, тебя мятет?
Как жадно к небу рвешься ты!.
Но длань незримо-роковая
Твой луч упорный, преломляя,
Свергает в брызгах с высоты.
Забытый фонтан.И.А.Бунин
Рассыпался чертог из янтаря,
— Из края в край сквозит аллея к дому.
Холодное дыханье сентября
Разносит ветер по саду пустому.
Он заметает листьями фонтан,
Взвевает их, внезапно налетая,
И, точно птиц испуганная стая,
Кружат они среди сухих полян.
Порой к фонтану девушка приходит,
Влача по листьям спущенную шаль,
И подолгу очей с него не сводит…
В ее лице — застывшая печаль,
По целым дням она, как призрак, бродит,
А дни бегут. Им никого не жаль.
Выработка идей и вариантов. Конечно, при практической работе возникает множество идей, моя идея пришла сама собой. Я увидела игрушку – рыбку – и проект уже возник сам по себе. Мы рассмотрели различные типы фонтанов. В наших силах построить комнатный фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, мы построили проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов.
Выбор материалов, инструментов, оборудования. Материалы: Пластиковая бутылка, картон, клей, краски, бумага, пластилин, трубка от капельницы с регулятором, ёмкость для воды, декоративное оформление.
Разработка технологического процесса
1) Подготовка рабочего места, инструментов, материалов.
2) Подготовить декоративную опору для бутылки.
3) Придать эстетический вид сооружению.
4) Проделать дырку для трубки в скульптуре.
7) Продеть трубку, закрепить её пластилином.
8) Направить трубку наверх.
9).Проверить действие конструкции.
Исследования:
Опыт №1 «Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов.»
Меняя высоту резервуара, при постоянном диаметре отверстия мы измеряли высоту струи фонтана.
4. Проверить теоретическую модель серией экспериментов.
| Даты проведения с 2018-04-19 по 2018-07-28 |
Примерно между I и II веками нашей эры жил великий математик Герон Александрийский. За свою жизнь он создал множество изобретений, и одно из таких — «Фонтан Герона».
Актуальность и новизна нашего исследования заключается в том, что мы обосновали принцип работы фонтана Герона и исследовали множество параметров влияющих на его работу
Цель работы: простроить фонтан Герона и объяснить, как он работает. Исследовать, как соответствующие параметры влияют на высоту струи.
1. Создать экспериментальную установку.
2. Объяснить явление на качественном уровне.
3. Создать теоретическую модель и выявить параметры, от которых зависит высота фонтана.
4. Проверить теоретическую модель серией экспериментов.
Мы создали следующую экспериментальную установку, которая состояла из чаши, в которую мы наливали воду, среднего сосуда с водой, нижнего полого сосуда. Измерения проводились с помощью датчика давления PASCO и линейки, с помощью которой, мы измеряли высоту струи фонтана и размеры сопел. Для нашей установки мы рассчитали теоретическую максимальную высоту фонтана, и она равнялась 44 см, что является отклонением от практики не более чем на 10%.
Но как это происходит? Если налить в верхнюю чашу воды, то вода по трубке начинает стекать в нижнюю емкость, вытесняя оттуда воздух. Поскольку сама нижняя емкость полностью герметична, то воздух, выталкиваемый водой, по герметичной трубке, передает воздушное давление в среднюю ёмкость. Давление воздуха в средней емкости начинает выталкивать воду, и фонтан начинает работать.
После нахождения максимальной высоты фонтана, мы исследовали множество параметров, таких как:
— время работы фонтана — 88 с,
— разница высот между верхним и нижним сосудами от 45 см до 90 см,
— вид насадков – цилиндрический, 6 мм, коноидальный 3 мм, коноидальный 1 мм,
— объём воды в среднем сосуде от 0,25 л до 3 л,
— внутренний диаметр трубок, соединяющих верхний и нижние сосуды от 3 мм до 15 мм. По результатам, полученным в ходеисследования этих параметров, мы построили
графики, описывающие зависимость высоты фонтана от данных параметров, и выяснили, что некоторые параметры не влияют на высоту струи фонтана. Таким образом, нами был создан фонтан Герона и исследованы его свойства. Наш фонтан можно использовать на практике для демонстраций его работы.
1. Кезерашвили Я., Сапожников А. Волшебный фонтан. Квант. №4, 2007.
Автор: Скибо Алексей Класс: 10А, Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №93 Барабинского района Новосибирской области (МБОУ СОШ №93)
Научные руководители: Солодовников Михаил Юрьевич, учитель физики МБОУ СОШ №93, Солодовникова Галина Николаевна, учитель физики МБОУ СОШ №93
Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.
САМЫЙ ПРОСТОЙ ФОНТАН
Для того чтобы соорудить фонтан, возьми пластиковую бутылку с отрезанным дном или стекло от керосиновой лампы, подбери пробку, закрывающую узкий конец. В пробке сделай сквозное отверстие. Его можно просверлить, провертеть граненым шилом или прожечь раскаленным гвоздем. В отверстие должна плотно входить стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы «П» или пластиковая трубочка.
Зажми пальцем отверстие трубки, переверни бутылку или ламповое стекло вверх дном и наполни водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки, Попробуй объяснить, почему это так.
ТРИ ФОНТАНА
Берем бутылочку со вставленной в пробку трубочкой из стрержня шариковой ручки или обыкновенной аптечной пипетки. Только у нее стеклянная трубочка слишком коротка. Поэтому лучше оставить и резиновый мешочек, срезав его донышко ножницами.
В пробке прожги раскаленным гвоздем отверстие и вставь в него трубочку очень туго. Если получится слабовато, залей щель воском или варом. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно.
Налей в эту бутылочку почти до горлышка воду, слегка подкрашенную чернилами, и заткни пробкой.
Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же.
Как сделать, чтобы фонтан забил?
Опыт 1
Для этого есть два способа. Первый — уменьшить давление снаружи.
Поставь бутылочку в мелкую тарелку. Налей в эту тарелку немного воды и разложи листки промокательной бумаги. Возьми трехлитровую стеклянную банку и подержи ее перевернутой над горящей свечой, над плитой или электроплиткой. Пусть прогреется хорошенько, пусть наполнится горячим воздухом.
Готово?
Ставь ее вверх дном на тарелку, края — на промокашку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки будет всасываться. Скоро она вся уйдет под банку. Эй, берегись, сейчас воздух проскочит под краями! Но мы ведь не зря подложили промокашку. Крепко надави на дно банки, она прижмет мокрые листки, и воздух не проскочит. Фонтан забьет!
Опыт2
Фонтан можно привести в действие и другим способом. Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.
А теперь отпускай. Смотри, как славно забил наш фонтан!
Жаль только, что он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно для работы фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше. И подкрашивать воду чернилами не надо. Ведь этот фонтан будет бить не под стеклянной банкой, он и без чернил хорошо будет виден. А трубочку здесь приходится брать в рот.
Опыт 3
Этот фонтан похож на предыдущий. Внутри бутылочки создается повышенное давление. Только не вдуванием воздуха, а другим способом.
Положи в бутылочку несколько кусочков мела и заполни ее на три четверти уксусом. Быстро закупорь ее пробкой с трубочкой и поставь в раковину или большой таз, чтобы уксус не попал, куда не надо. Ведь в бутылочке начнет выделяться углекислый газ, и под его давлением из трубки забьет уксусный фонтан!
ФОНТАН В БУТЫЛКЕ
Налейте в кастрюльку воду, поставьте в нее флакон (чтобы он не плавал!) и доведите воду до кипения. Пусть вода покипит несколько минут. Пока вода кипит, приготовьте на столе стакан с водой, подкрашенной красной акварельной краской или крупинкой марганцовки. На стакан положите кусок картона с отверстием, в которое сможет войти горлышко бутылочки или флакона со стержнем от шариковой ручки.
Теперь, когда струя перестала подниматься, посмотрите, сколько воды набралось во флакон. Ровно столько воздуха вышло из него, когда его готовили к опыту — кипятили в кастрюльке.
ФОНТАН НА СТОЛЕ
Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.
Половина стержня с наконечником пропущена сквозь один кружок, вторая половина сквозь другой. Наискось режут для того, чтобы половинки, даже уперевшись в кружки, не оказались закрытыми.
Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.
Теперь можно приступить к изготовлению настольного фонтана. Понадобятся пластмассовые кубики, тарелка тоже из пластмассы, трубки и опять же пустой стержень с наконечником. На третьем рисунке — схема того, что выйдет (только не показан каркас, на котором всё закреплено).
При начале действия вода находится в верхних кубиках. Вода из первого верхнего течёт во второй нижний. Обратите внимание, трубка обрезанным наискось концом упёрта в дно кубика. Воздух из него по следующей трубке поступает во второй верхний кубик. Также обратите внимание, что эта трубка проведена от «потолка» до «потолка». И так далее. Из последнего верхнего кубика бьёт фонтан в тарелку. Из неё вода течёт в первый нижний.
Если бы мы взяли только пару кубиков, то фонтан получился бы маленьким. А здесь — столб воды из тарелки вниз, потом из первого верхнего кубика вниз, потом из второго верхнего вниз. С каждым столбом давление возрастает, а с ним и высота струи. По сути, перед нами как бы водонапорная башня, которую разрезали на три части (как колбасу поперёк) и поставили их в ряд. Можно взять не три пары кубиков, а любое число пар.
По окончании действия вся вода оказывается в нижних кубиках. Переворачиваем установку. Перезарядка занимает секунды, так как воду сдерживал наконечник, а воздух через него выходит быстро.
Установка будет выглядеть красивее, и работать будет чётче, если кубики поставить на ребро, а ещё лучше на угол. Тогда настольный фонтан из кубиков будет иметь форму ромба. Тарелку можно обрезать в виде цветка, верхние кубики будут «листьями», нижние — «корнями». Для украшения можно посадить еще и бабочку!
Источники: Источник: «Здравствуй физика» Л. Гальперштейн
Пластиковые бутылки, которые ежедневно сотнями выбрасываются за ненадобностью, могут еще сослужить немалую службу на приусадебном участке. Смекалка . Далее
Практическое воплощение древних знаний о гидравлике
На рисунке все выглядит достаточно просто. Однако в реальности перед инженером-самородком, пытающимся претворить его в жизнь, появляется препятствие: такой фонтан не обладает замкнутой системой, как фонтан с насосом, а значит, его действие быстро останавливается. Кроме этого, его конструкция не является полностью автономной: через непродолжительный промежуток времени приходится удалять воду из нижнего сосуда и переливать ее в верхний.
Подготовительные работы – выбор места расположения и нужных материалов
Прежде всего, стоит позаботиться об участке расположения энергонезависимого фонтана. Его уязвимое место – чистота водотока. Поэтому однозначно не стоит обустраивать мини-ручей около деревьев и кустов. Оптимальное место расположения – возле цветника. В случае перелива воды, фонтан будет выполнять полезную работу, избавляя хозяев от ежевечернего орошения почвы.
Кроме этого, чтобы вышеизложенный принцип заработал в конкретном месте (на даче) и при конкретных условиях (отсутствие внешних источников энергии), следует выполнить несколько важных условий:
- подобрать объем сосудов, обеспечивающий удовлетворительное время работы;
- создать герметичность емкостей и мест их соединения;
- расположить их в конструкции, размеры которой дадут желаемую высоту струи.
Поскольку фонтан планируется разместить на улице, объем сосудов должен быть около 5 л. Такое количество воды обеспечит беспрерывную работу фонтана в течение 40–50 минут. Лучше, если емкости будут из пластика-поликарбоната: в нем легко можно проделать отверстия, например, раскаленным гвоздем.
Соединительные трубки допустимо позаимствовать от капельницы. Оптимальным материалом для обеспечения замкнутого пространства в пластиковых бутылях являются плотные крышки, подобные тем, которыми закрывают вино при брожении. До начала монтажа системы нужно проверить наличие силиконового герметика.
Пошаговая инструкция монтажа садового фонтана без насоса
После подготовки можно приступать к основным работам в такой последовательности:
Видео: Как сделать фонтан без насоса
Видео: Лабораторная версия мини-фонтана без насоса
Для ее задействования вещь нужно поднять на некоторую высоту и отпустить. То же самое происходит и с водой. Если резервуар с ней поднять над землей и открыть пробку, то она за некоторое время вытечет.
Как заставить течь воду без постороннего вмешательства
Если вы посещали школьные уроки физики, то уже должны представлять, за счет какой силы проще все заставить что-то двигаться. Конечно же, речь идет о гравитации или, по-другому, силе тяжести.
Для ее задействования вещь нужно поднять на некоторую высоту и отпустить. То же самое происходит и с водой. Если резервуар с ней поднять над землей и открыть пробку, то она за некоторое время вытечет.
Насос закачивает воду в бак, после чего она стекает по трубе вниз
Сила тяжести будет изначальным двигателем, который запустит наш фонтан.
- Присоединяем теперь к нашей гипотетической емкости трубку, которая будет уходить вниз – там мы направим воду строго в определенную точку.
- Если эту трубку внизу загнуть кверху, то вода начнет вылетать из нее с напором. Вот, в принципе, простейшее строение фонтана.
- Чем выше поднимается резервуар с водой, и чем шире диаметр трубы, тем сильнее будет напор. Давление в этом случае выражается в высоте водяного столба.
Подобным образом можно организовать фонтан для дачи, если есть какой-то источник, из которого основная емкость будет постоянно пополняться.
Например, можно задействовать ручей. В этом случае, помимо подачи следует побеспокоиться и о водоотведении.
Такой фонтанчик без насоса не сделаешь
Так как ручьи отыщутся далеко не на каждом участке, да еще и особенности рельефа могут не соответствовать, рассматривать подобный способ устройства фонтана не стоит.
Но для наполнения бака можно использовать и другие источники – тот же летний водопровод. Однако где-то там далеко воду в него также нагнетает насосное оборудование.
Так как же сделать постоянно работающий фонтан без насоса? Для этого одной силы тяжести недостаточно. Решение проблемы кроется в ее совместном действии с давлением. По этому принципу работает древний фонтан Герона.
Выполнили: Самохвалов Павел, Таюрский Сергей; ученики 7 класса «Б» Руководитель: учитель физики Ледовских Л. В. 2014 г. МАОУ — Средняя общеобразовательная школа №9 г. Искитима НСО VIII школьная научно-практическая конференция «ЭВРИКА» Область знаний: физика. Показать больше
Выполнили: Самохвалов Павел, Таюрский Сергей; ученики 7 класса «Б» Руководитель: учитель физики Ледовских Л. В. 2014 г. МАОУ — Средняя общеобразовательная школа №9 г. Искитима НСО VIII школьная научно-практическая конференция «ЭВРИКА» Область знаний: физика. Показать больше
Выполнили: Самохвалов Павел, Таюрский Сергей; ученики 7 класса «Б» Руководитель: учитель физики Ледовских Л. В. 2014 г. МАОУ — Средняя общеобразовательная школа №9 г. Искитима НСО VIII школьная научно-практическая конференция «ЭВРИКА» Область знаний: физика. Спрятать
Циркуляционный фонтан
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Курагинская средняя общеобразовательная школы № 1 имени героя Советского Союза А.А.Петряева
Тема: «Фонтан Герона»
Выполнила:
Ванифатьева Ирина
7 «Г» класс
Руководитель:
Понаморева И.А.
Задачи:
1. Познакомиться с историей и назначением фонтанов.
2. Изучить принцип действия фонтанов.
3. Изучить принцип действия фонтана Герона.
4. Изготовить модель фонтана Герона
Методы и методики
1- Сбор материала
2- Анализ информации
3- Анализ проекта
Практическая значимость: собрав и изучив модель фонтана, в дальнейшем на основе предложенной идеи с использованием дополнительных средств можно будет изготовить фонтан любого размера. Зона отдыха есть в любом доме, и, конечно же, её украшением может стать фонтан. Такой фонтан может также украсить холл школы.
Фонтан — природное или искусственно вызванное явление, заключающееся в истечении жидкости (обычно воды), под действием оказываемого на неё давления, вверх или в сторону. Или можно так же сказать фонтан — устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь. Фонтан – латинского слова «Fons» , что означает источник, родник, начало.
Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка «бегущей воды»
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ФОНТАНОВ
Проточный фонтан
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1.
Циркуляционный фонтан
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Разновидности естественных фонтанов
Гейзеры — горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле. Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы.
Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.
Артезианская вода – это вода, находящаяся в глубинных пластах Земли и, как правило, выходящая на поверхность под давлением. Обычно находится в пределах впадин, флексур или других геологических структур, образуя тем самым артезианские бассейны. Она находится примерно на глубине от ста до трехсот метров, заключенная между двумя водоупорными слоями. Именно из-за ограничения и давления эта вода обладает сильным напором. Вода из артезианской скважины считается самой полезной, абсолютно безопасной для употребления.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Оборудование:
• Пластиковая бутылка (1,5л) и две бутылки от чая.
• Соломинки для коктейля, трубка от капельницы.
• Гвоздь.
• Колпачок от клея.
• Спиртовка (сухое топливо).
• Плоскогубцы, ножницы.
• Клеевой пистолет.
Всего было создано 3 модели Фонтана Герона и 2 из них были неудачны.
Принцип работы фонтанов Петергофа Давление — движущая сила работы фонтанов Создать давление воды можно перепадом высот
МОУ «Гимназия №6» Движущая сила работы фонтанов Выполнила: ученица 4 классаСокольчик Дарья.
Цель работы:1. Разобраться, как работают фонтаны.2. Сделать модель петергофского фонтана.3. Сформировать простейший путеводитель для тех, кто никогда не был в Петергофе.Задачи:1. Познакомиться с давлением как движущей силой работы фонтанов:2. Определить параметры модели фонтана.3. Рассмотреть систему снабжения фонтанов водой в Петергофе и сделать реконструкцию карты петергофского водовода;4. Собрать фотографии петергофских фонтанов. Оформить альбом с описанием фонтанов. Сделать презентацию «Фонтаны Петергофа»
Геронов фонтан Фонтан действует за счет давления столба жидкости
Что такое давление? С давлением мы сталкивается постоянно. Это и давление карандаша на бумагу; книги, лежащей на столе. Человек с тяжелой ношей глубже проваливается в снег, чем человек без ноши, а на лыжах – так и вовсе не проваливается «Давление – это сила, приложенная к единице площади».
Давление на поверхность, имея массу и вес, оказывает даже воздух.Давление убывает при подъеме на высокие горы, растет при опускании в шахты и при погружении под воду.
В основе работы фонтанов Петергофа лежит принцип действия сообщающихся сосудов.Сообщающиеся сосуды это сосуды, имеющие между собой сообщение. Если уровень жидкости в обоих сосудах одинаковый, то фонтан бить не будет. Струя фонтана возникает под напором (давлением), который можно создать, если изменить уровень жидкости в одном из сосудов
Даже небольшим количеством воды можно создать очень большое давление. В 1648 году это очень убедительно продемонстри-ровал Паскаль.
Паскаль вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку всего кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, давление в бочке увеличилось настолько, что бочка треснула
Принцип работы фонтанов Петергофа Давление — движущая сила работы фонтанов Создать давление воды можно перепадом высот
Принцип работы современных фонтанов Создать давление воды можно при помощи насоса
Исходная конструкция модели фонтана Целью работы было сделать фонтан для украшения интерьера и для напоминания о Петергофе. Было решено сделать модель фонтана за счет перепада высот
Измененная конструкция модели фонтана Но так как вода в таком фонтане в верхнем баке быстро иссякает, то решено было поставить насос для перекачивания воды из нижнего бака в верхний.
Окончательная конструкция модели фонтана А так как насос уже есть, то в верхнем баке можно устроить еще один фонтан, работающий по принципу современных фонтанов. Экспериментально были подобраны напоры и расходы воды. Вода течёт равномерно и фонтаны будут бить в обоих чашках сколько угодно долго
Результаты работы 1 Получены знания о давлении как о движущей силе работы фонтанов2 Выполнена декоративная модель старинного и современного фонтанов3 На основании исследования литературных описаний выполнена реконструкция Петергофского канала4 Выполнено краткое описание в виде простейшего путеводителя с описанием фонтанов Петергофа, а также сделана презентация «Фонтаны Петергофа». В классе организована фотовыставка фонтанов
Источник — http://well-pro.com.ua/fontany/stroitelstvo-fontanov/item/154-ustrojstvo-i-princip-raboti-fontanov.html
Источник — http://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/proekt__fontan_070543.html
Источник — http://stemcentre.ru/projects/view/139
Источник — http://class-fizika.ru/op52-24.html
Источник — http://101dizain.ru/vodoem/fontan/fontan-bez-nasosa.html
Источник — http://proekt-sam.ru/reservoir/fontan-gerona.html
Источник — http://www.calameo.com/books/002433350fd753b9db3e7
Источник — http://school-one.ru/clubs/52_proektnaja-rabota-fontan-gerona.html
Источник — http://ppt4web.ru/fizika/dvizhushhaja-sila-raboty-fontanov.html
