Принцип работы фонтана герона

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)

• 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.

• 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.

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.

Фонтан Герона фото

Как сделать фонтан Герона: что можно усовершенствовать

Говорят, что совершенству нет предела, и практически любую вещь можно модернизировать до бесконечности – это не совсем так, но тем не менее возможность усовершенствования любого изделия практически всегда имеется. Фонтан Герона в этом отношении не является исключением – модернизировать в нем можно много чего.

Принцип работы фонтана Герона фото

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Курагинская средняя общеобразовательная школы № 1 имени героя Советского Союза А.А.Петряева

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.

2. Объяснить явление на качественном уровне.

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

Что можно придумать в этом случае? Перед тем как сделать фонтан на даче без насоса, на месте его установки можно заранее подготовить площадку, углубленную на 20–30 см и тщательно утрамбованную. Это чуть уменьшит высоту фонтана, а значит, и площадь, которую необходимо декорировать.

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

Оборудование: 3 пластиковых бутылки, 3 коктейльные трубочки диаметром 5 мм, наконечники из-под капельниц, герметик.

Актуальность: самостоятельно изготовить «комнатный фонтан», который улучшит микроклимат в доме, подарит нам радость, ощущение уюта и комфорта. Движущаяся вода, которая тихонько плещется или брызжет вверх, окажет успокаивающее воздействие.

Объектная область исследования: давление жидкостей.

Объект исследования: сообщающиеся сосуды.

Предмет исследования: комнатный фонтан.

Изучение информационных источников и уточнение темы: в процессе работы над данной темой была проанализирована основная учебная и научно-популярная литература, которая позволила осмыслить и осуществить выполнение учебно-исследовательской работы. Знакомство с литературой в первую очередь было начато с энциклопедий, из которых получил представление об основных вопросах, к которым примыкает избранная тема. Много интересной информации почерпнул из книги Род Ферринг «Настольные фонтаны».

Экспериментальные исследования требуют формулирования гипотезы. Предварительный анализ проблемы позволил выдвинуть гипотезу: если изучить устройство и принцип работы фонтана Герона, я смогу собрать модель «комнатного фонтана».

Из гипотезы вытекает цель исследования: определить физические параметры, от которых зависит высота струи воды в фонтане.

В соответствии с объектом, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Собрать и изучить материал по теме, используя различные источники информации.

2. Изготовить модель фонтана.

3. Установить зависимость высоты струи фонтана от физических параметров.

4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

В процессе работы использовались следующие методы исследования: теоретические (анализ, синтез), эмпирические (конструирование, моделирование). Практическая значимость исследования заключается в использовании полученных результатов на уроках и факультативных занятиях по физике при изучении темы «Давление».

Статья имеет следующую структуру: в первой теоретической главе изложены и проанализированы наиболее общие положения, касающиеся данной темы. Во второй практической главе приведены результаты экспериментов.

Что такое фонтан?

С античных времён сохранились работы греческого механика Герона Александрийского, жившего в I – II в. н. Одним из устройств, описанных учёным, был волшебный фонтан Герона. Главное чудо этого фонтана заключалась в том, что вода из фонтана била сама, без использования какого-либо внешнего источника воды.

Геронов фонтан состоит из открытой чаши и двух герметичных сосудов расположенных под чашей. Каждая емкость фонтана служит для определенной цели. Фонтан Герона начинается с чаши. Она представляет собой миску, наполненную водой. Из верхней чаши в нижнюю ёмкость идёт полностью герметичная трубка. Именно по ней вода начинает свое движение. С верхней чаши вода по трубке начинает стекать в нижнюю ёмкость, вытесняя оттуда воздух.

Схема 1. Фонтан Герона

Поскольку сама нижняя ёмкость полностью герметична, то воздух выталкиваемой водой по герметичной трубке передаёт воздушное давление в среднюю чашу. Давление воздуха в средней ёмкости выталкивает воду, и фонтан начинает работать [5]

Силы давления жидкости

Принцип действия сообщающихся сосудов

Сообщающиеся сосуды и фонтан

Принцип действия сообщающихся сосудов лежит в основе работы фонтанов. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды. Соответственно чем больше разница этих высот, тем сильнее давление и выше бьет струя фонтана. Так же на высоту струи фонтана влияет диаметр выходного отверстия фонтана. Чем оно меньше, тем выше бьет фонтан.

Цель: изготовить модель фонтана с использованием пластиковых бутылок.

Оборудование: 3 пластиковых бутылки, 3 коктейльные трубочки диаметром 5 мм, наконечники из-под капельниц, герметик.

Схема 2. Фонтан из бутылок

Этапы проведения работы:

1. Берём одну пластиковую бутылку а (на дно бутылки приклеиваем диск для устойчивости).

2. Склеиваем две крышки от бутылок между собой.

3. Просверливаем в склеенной крышке два отверстия.

4. Вставляем в одно отверстие трубочку диаметром 5 мм до дна бутылки (1).

5. Во второе отверстие второй бутылки протягиваем трубочку (2) диаметром 5 мм на 2 -3 см от крышки.

6. Берём вторую пластиковую бутылку (b). На дне бутылки вырезаем круглое отверстие диаметром 2-3 см, приклеиваем крышку.

7. Из бутылки (c) вырезаем емкость в форме чаши и вставляем трубочку так, чтобы она доходила до горлышка второй бутылки (b) и немного выступала над чашей.

8. На конце трубочки крепиться наконечник от капельницы.

9. Все соединения тщательно герметизируем [5]

Фоторепортаж проведения работы

Цель: определить зависимость высоты струи от уровня воды в среднем сосуде (диаметр отверстия наконечника одинаковый во всех опытах)

5 Принцип работы В основу работы фонтана Герона положен принцип гидропневматики работу по выталкиванию воды вверх струей производит воздух и сама жидкость.

Вадим Четыркин 2 лет назад Просмотров:

1 Фонтан Герона Амосова Вероника Петрозаводск

2 Формулировка задачи Постройте фонтан Герона и объясните, как он работает. Изучите явление и установите, какие параметры влияют на высоту струи воды.

3 Актуальность использования фонтана Хорошо известно, что давление на всех горизонтальных уровнях одинаково внутри сообщающихся сосудов. Этот принцип лежит в основе действия самотечного фонтана. Если фонтан не самотечный, нужен насос, чтобы создавать разность давлений для поддержания работы. Фонтан Герона может работать без насоса и может считаться одним из лучших демонстраций свойств жидкостей

4 Устройство фонтана Фонтан Герона — пневматический аппарат, в котором создается вертикальная струя воды, поддерживаемая давлением воздуха. Фонтан состоит из трех частей: чаша и 2 сосуда, находящихся на разной высоте: верхний наполнен водой, а нижний — пустой. Части соединены гибкими шлангами.

5 Принцип работы В основу работы фонтана Герона положен принцип гидропневматики работу по выталкиванию воды вверх струей производит воздух и сама жидкость.

6 Теоретическая высота фонтана Если пренебречь трением воды о стенки сосуда, разница уровней поверхностей воды в верхнем и нижнем сосуде будет равна высоте воды в фонтане(h=h). Постепенно вода из верхнего сосуда перельется в нижний. При этом разница уровней воды будет равна 0, и фонтан прекратит работу

7 Демонстрация закона Бернулли

11 Создание фонтана Герона Для создания фонтана понадобились следующие материалы: Трубки диаметром 9 мм Пластиковый контейнер 2 пластиковые бутылки объемом 1 литр Паяльник Герметик

12 Создание фонтана Герона Конструирование фонтана 1. С помощью паяльника проделать по 2 отверстия на крышках бутылок и дне контейнера так, чтобы их диаметр был равен диаметру трубки 2. Разрезать трубку на 3 части 3. Закрепить получившиеся трубки в бутылках и контейнере, как показано на схеме 4. Загерметизировать отверстия

13 Зависимость высоты струи от разности уровней воды

14 Высота,см График разница уровней,см фактическое значение высоты значение высоты,полученное методом наименьших квадратов (y1)

15 Вывод В данной работе я исследовала устройство и принцип действия фонтана Герона. Работа данного прибора основывается на принципе гидропневматики: создается избыточное давление, которое выталкивает жидкость и заставляет устройство работать. Также определила параметры, влияющие на высоту струи: Разность уровней жидкости Температура Диаметр трубок

16 Список литературы The pneumatics of Hero of Alexandria from the original Greek translated and edited by Bennet Woodcroft Henry T. Brown «507 Mechanical Movements, Mechanisms and Devices» Roman Ya. Kezerashvili and Alexander Sapozhnikov «Magic Fountain» Paul Keyser «New Look at Heron’s «Steam Engine»

Сердце современных фонтанов — насос, однако, первые фонтаны появились задолго до появления электрических насосов и электричества. Революцией в мире гидростатики и аэростатики послужила разработка фонтана Герона — прибора, созданного Героном Александрийским за 200 лет до нашей эры. Этот прибор представляет собой своеобразный гидравлический насос.

Сердце современных фонтанов — насос, однако, первые фонтаны появились задолго до появления электрических насосов и электричества. Революцией в мире гидростатики и аэростатики послужила разработка фонтана Герона — прибора, созданного Героном Александрийским за 200 лет до нашей эры. Этот прибор представляет собой своеобразный гидравлический насос.

Фонтаны Древней Греции, Рима, Египта и других государств функционировали за счет гидравлических насосов: множество выдающихся ученых работали над вопросами из области механики жидкости, так, представитель древнегреческой школы Ктесибий, изобрел первый поршневой насос для создания струй большого напора. Это изобретение нашло применение и в сооружении фонтанов.

Разрежьте одну бутылку пополам. Верхняя часть с горлышком послужит резервуаром для фонтана (чаша).

Принцип работы фонтана Герона. Фонтан Герона: как он работает

Если бросаться умными терминами, то в основу работы фонтана Герона положен принцип гидропневматики – работу по выталкиванию воды вверх струей производит воздух и сама жидкость. Естественно, дело здесь не обходится без гравитации, благодаря которой в системе фонтана создается необходимое давление. Такой фонтан состоит минимум из трех емкостей.

1. Чаша. Назовем ее точкой отсчета – стартом, с которого жидкость начинает свое движение в системе фонтана Герона. Это обычная открытая емкость, изготовленная по типу миски или тарелки. Из нее по тонкой трубке вода поступает в пустую емкость, расположенную в самом низу фонтана.
2. Нижняя пустая емкость. Она служит для достижения двух целей. Во-первых, стекающая с чаши вода сжимает содержащийся в ней воздух и тем самым создает давление, необходимое для выталкивания воды струей вверх. И, во-вторых, в ней собирается вода, которая создает это давление (то есть та, которая стекает вниз). Здесь она и остается до следующей перезарядки фонтана.
3. Верхняя емкость – в заряженном состоянии она с водой. Именно эта жидкость и выталкивается наружу в виде тонкой струи воды. Выталкивается она благодаря сжатому воздуху – давлению, образовавшемуся в нижней колбе. Этот воздух по тонкой трубке поступает в верхнюю колбу, вытесняя оттуда жидкость, которая изливаясь фонтанчиком, снова попадает в чашу, откуда, опять-таки, стекает в нижнюю колбу.

1. Проделывайте в пробке от тары из пластика отверстие, просверливая его электрической дрелью, или посредством применения раскаленных на плите гвоздей. Главное, чтобы трубочка или соломинка входила крайне туго.
2. Наполняйте емкость чистой водой, но не до конца.
3. Вставляйте пробку в горлышко, в сделанное отверстие – трубочку, причем нижний конец должен оказаться в воде, достигая в полной мере дня.

Подробности

Какие материалы и инструменты нужны

Для сборочного процесса собственноручного фонтанчика из трубочек и бутылок требуется произвести подготовку таких расходных материалов, а также инструментов:

Когда все будет в наличии, можно приступать к изготовлению.

Как изготовить фонтан Герона собственноручно

Есть разные варианты того, как сделать фонтан Герона своими руками из бутылок. У каждого из них есть определенные особенности конструкции, которые крайне важно учесть, чтобы системы работала эффективно и долго.

Как изготовит фонтан из одной бутылки

Собирать фонтан из отработанных бутылок можно, если придерживаться такой технологии:

1. Проделывайте в пробке от тары из пластика отверстие, просверливая его электрической дрелью, или посредством применения раскаленных на плите гвоздей. Главное, чтобы трубочка или соломинка входила крайне туго.
2. Наполняйте емкость чистой водой, но не до конца.
3. Вставляйте пробку в горлышко, в сделанное отверстие – трубочку, причем нижний конец должен оказаться в воде, достигая в полной мере дня.

Как делать фонтан из пары бутылок

Данную модель из пары пластиковых бутылок, которую можно без труда собирать своими руками, делают по такой схеме.

• Подготовьте пару емкостей и в пробках просверлите по паре отверстий для трубочек. Во втором резервуаре обязательно должны быть пару коротких соломинок.
• Соединяйте две бутылки при помощи резиновой трубки, а также установить на разной высоте.

Интересно, что в действительности фонтан является разработкой инженера древних времен Ктезебея. Он, а также Александрийский Герон (механик и математик) смогли изобрести много необычных устройств, среди которых есть распылитель двухцилиндрового типа однократного действия, а также автоматический механизм для открывания двери в храме.

Фонтан Герона из трех бутылок

По схеме вечного фонтана Герона понятно, что он работает из 3 пластиковых бутылок достаточно бесшумно, эффективно, отлично помогает освежать воду внутри аквариума, а еще повышать степень влажности в помещении. Инструкция по выполнения работ такова:

1. Требуется для начала разрезать одну емкость из пластика напополам, причем верхняя часть (с горлышком) будет играть роль резервуара для фонтанчика.
2. Следующий этап – проделывание отверстий в крышечках. Через них будут проходить соломинку или трубочки от коктейлей, можно применять и капельницу.
3. Требуется выполнить стыкование средней и нижней емкости, склеивания между собой пробки, их заблаговременно фиксируют на горловину.
4. Чашу, где будет сам фонтан, требуется приклеивать на дно второго резервуара из пластика. В днище и пробке обязательно проделывайте отверстия с подходящим диаметром. Все участки для стыкования требуется как можно лучше загерметизировать.
5. Заполняйте верхнюю емкость при помощи воды, причем резервуар должен быть равен объему второй бутылки. Она будет стекать в нижнюю часть, а возвращать в центр фонтана воду получится, просто переворачивая систему.

Как только вся вода будет в основном резервуаре, необычайное устройство станет действовать, не требуя дополнительных источников питания. Изготовить трубки и бутылки под силу всем, если соблюдать определенные действия в правильном последовательности.

При доливании воды в верхнюю емкость вы поспособствуете запуску очередного цикла:

• Вода из верхней емкости начинает поступать в нижнюю, провоцируя тем самым отвод воздуха в следующую бутылку.
• За счет имеющегося давления масс воздуха во второй емкости жидкость начинает находить выходит в виде пластиковой трубки.
• Вода поступает в трубочку, направляется вверх и появляется в виде фонтанчика.