Prezentacija za projektni rad iz fizike "Princip djelovanja fontana". Kreativni rad magični svijet fontana Prezentacija na temu Čapljina fontana

Neverovatna kreacija drevnog pronalazača Herona od Aleksandrije - vječna fontana

Drevni arapski rukopisi donijeli su nam priču o neverovatne kreacije drevni pronalazač Heron iz Aleksandrije. Jedna od njih je prekrasna čudotvorna zdjela u hramu, iz koje je izvirala fontana. Nigdje nisu bile vidljive dovodne cijevi, niti mehanizama unutra

Zahtjev izum značajno se razlikuje od igračaka Viktora Zhigunova (Rusija) i Johna Folkisa (SAD), patentiranih u godinama hladni rat. Ko zna, budući da su takve velike sile bile zainteresovane za ovaj izum, da li je u pitanju perpetum motor ili jednostavno jedan od univerzalnih motora starogrčkog naučnika Heron od Aleksandrije izgubljeno od strane čovečanstva za 2000 godina.

Svrha izuma je da dokaže cijelom svijetu da Fontana čaplja nije mit ili primitivan dizajn, već pravi, praktično moguć dizajn koji pokušavaju razotkriti već 2000 godina.

Namjera ovog izuma je da otkrije pravi dizajn Fontana čaplja, na nivou znanja starogrčkih naučnika, koje su mnogi naučnici pokušavali otkriti 2000 godina, do danas, bez vidljivih mehanizama i dovodnih cijevi, koji bi mogli stvoriti efekat vječnog motora.

Fontana čaplja sastoji se od tri staklene posude - vanjske 1, srednje 2 i unutrašnje 3, ali za razliku od prototipa Viktora Žigunova, smještene jedna unutar druge. Vanjska posuda 1 ima oblik otvorene posude u koju se ulijeva voda, tako da voda skriva dvije posude 2 i 3 - zalijepljene, tako da se formira vakuum 6 i toplinska izolacija između vode iz posude 1 i zraka u posuda 3. Također posuda 3 je radni kapacitet. U posudi 3 postoje dvije rupe - od vrha, gdje je cijev čvrsto umetnuta, do dna posude, i od dna, gdje se nalazi ventil 5 Voda iz vanjske posude 1, pod atmosferskim pritiskom ventil 5 ulazi u unutrašnju posudu 3 i sabija zrak koji se nalazi između cijevi 4 i vanjskih stijenki posude 3 dok se ne izjednače atmosferski tlak u posudi 1 i tlak zraka u posudi 3 2, tvoreći vodeno povećalo (dvije staklene leće napunjene vodom), a pojačavaju se kroz vakuum 6 između posuda 2 i 3, zidovi posude 3 i zrak u posudi 3 se zagrijavaju i guraju voda izlazi iz posude 3 kroz cijev 4, formirajući fontanu. Nivo vode u posudi 1 raste i, shodno tome,
atmosferski pritisak vode u posudi 1 raste, dakle, čim se naruši jednakost atmosferski pritisak u posudi 1 i tlaku zraka u posudi 3 voda ulazi u posudu 3 kroz ventil 5, hladi i komprimira zrak u posudi 3 i proces se ponavlja. Tako se u ovom izumu energija sunčevih zraka pretvara u kretanje vode. Fontana radi svaki dan, bez vidljivih mehanizama i
dovodne cijevi.

Prednost je u tome što posude ne treba preuređivati ili prevrtati. Fontana radi svaki dan bez vidljivih mehanizama ili dovodnih cijevi i na svakom mjestu gdje padaju sunčevi zraci.

Kroz staklenu posudu 1 napunjenu vodom, teško se vide unutrašnje staklene posude i stvara se efekat perpetualnog motora, koji nijedan naučnik nije mogao ponoviti 2000 godina.

Završili učenici 7. razreda

Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita

Cilj: razmotriti djelovanje zakona komunikacijskih posuda na primjeru rada cirkulacionih fontana.

Zadaci:

1. Materijal za učenje o fontanama: njihove vrste i principi rada.

2. Dizajnirati izgled cirkulacione fontane

3. Napravite kolekciju fontana u gradu Naljčiku.

4. Analizirati dobijene informacije i doneti zaključke o strukturi i principu rada fontana.

Metode:

Proučavanje literarnih i drugih izvora informacija, provođenje eksperimenata, analiza informacija i rezultata.

Relevantnost problema

Učinak vode na osobu može se nazvati zaista magičnim. Zvuk fontane oslobađa od stresa, smiruje vas i čini da zaboravite na brige.

Sada su ideje umjetnosti dobile novo utjelovljenje - kombinirajući ideje arhitekata, umjetnika i stručnjaka u visoko tehničkim područjima .

Dizajn fontane zasniva se na principu komuniciranja posuda koje su nam poznate iz fizike: U komunikacijskim posudama bilo kojeg oblika i poprečnog presjeka, površine homogene tekućine postavljene su na istu razinu .

Voda se sakuplja u posudu koja se nalazi iznad bazena za fontanu. U ovom slučaju, pritisak vode na izlazu iz fontane će biti jednak razlici u visini vode H1. Shodno tome, što je veća razlika između ovih visina, to je jači pritisak i jači mlaz fontane udara. Prečnik ispusta fontane takođe utiče na visinu mlaza fontane. Što je manja, fontana više puca.

Cirkulaciona fontana

U cirkulacionim fontanama voda teče u zatvorenom krugu. Njihov glavni rezervoar nalazi se na dnu. Voda iz rezervoara se diže više kroz crevo pomoću pumpe. Crijevo prolazi unutra i nije vidljivo izvana. Fontane zasnovane na principu cirkulacije ne zahtijevaju dovod vode do njih. Dovoljno je jednom sipati vodu, a zatim je dopuniti dok ispari.

Prirodne fontane

gejziri, izvori i

arteške vode

Umjetne fontane:

ulica, pejzaž, enterijer

Fontana u banjskom hotelu

"Sindika"

Fontana ispred Državne kinokoncertne dvorane

Fontana u blizini kina

"istok"

Fontana na Aveniji Shogentsukova

Fontana na trgu 400. godišnjice ujedinjenja sa Rusijom

10 najneverovatnije fontane na svetu

Fontana Moonlight Rainbow (Seul) - najduža fontana na mostu

2. Fontana kralja Fahda (Jeddah) -

najviši

3. Dubai Fountain kompleks (Dubai) - najveći i najskuplji

4. Crown Fountain (Chicago) -

najinternacionalniji

5. Fontane Peterhofa (Sankt Peterburg) - najluksuznije

6. Fontana bogatstva (Singapur) - fontana izgrađena prema Feng Shui

7. Bellagio fontana (Las Vegas) - najpoznatija plesna fontana Amerika

8. Plutajuće fontane (Osaka)

- najprozračniji

9. Fontana Merkur (Barcelona)

- najotrovnije

Eksperimentalni dio rada

Izrada fontane je problem, odnosno zadatak koji treba riješiti. Naravno, odmah su se pojavili problemi u razvoju.

hipoteza:

Pokušajte da iskoristite činjenicu da je u komunikacijskim posudama homogena tečnost na istom nivou da napravite fontanu
Da li će fontana raditi, saznajte da li visina fontane zavisi od prečnika cevi

Rezultati rada:

Predstavljamo vašoj pažnji cirkulacione fontane.

Sprovedeno istraživanje: “Provjera zavisnosti visine stuba fontane od prečnika cijevi”

zaključak:

Visina fontane zavisi od prečnika cevi. Što je manji prečnik cevi, to je veći stub fontane.

Zaključci:

1.Sve fontane koriste komunikacijske posude

2. U komunikacionim sudovima teži homogena tečnost biti na istom nivou

3. Fontana teče zbog razlike u visini vode u spojnim posudama

4. Razlika između fontana je u načinu dovoda vode do glavnog rezervoara

Rezultati:

Zbirka fontana u gradu Naljčiku

2. DIY cirkulacijske fontane

Ciljevi:
razvoj

obrazovni

Zvuk fontane
Kažu da postoje tri stvari u koje možete gledati beskrajno - vatra, zvijezde i voda. Razmatranje vode - bilo da se radi o tajanstvenoj dubini glatke površine, ili o prozirnim potocima koji jure i žure negdje, kao da su živi - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno za zdravlje. Ima nečeg iskonskog u tome, zbog čega ljudi uvijek teže vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i u običnoj kišnoj lokvi. Zašto su fontane tako privlačne? Tako magično očaravajuće? Možda zato što se u šuštanju, šuštanju, buci njihovih potoka čuje smeh sirene, strogi krik vodenog kralja ili pljusak zlatne ribice? Ili zato što udaranje pjenastih potoka bude u nama istu radost i ushićenje kao izvori, potoci i vodopadi. Vazduh u blizini rezervoara je uvek čist, svež i hladan. I ne uzalud kažu da voda „čisti“, „pere“ ne samo tijelo, već i dušu.
Vjerovatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako je okrepljujuće i istovremeno mirno biti u blizini mora, rijeke, jezera ili bare. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, a posebno ih je zanimala misterija tekuće vode.

Riječ fontana je latinsko-italijanskog porijekla, dolazi od latinskog “fontis”, što se prevodi kao “izvor”. U smislu, ovo znači mlaz vode koji puca prema gore ili teče iz cijevi pod pritiskom. Tu su i fontane prirodnog porijekla - izvori koji izviru u malim potocima. Upravo takvi prirodni izvori od davnina su privlačili pažnju ljudi i tjerali ih da razmišljaju o tome kako iskoristiti ovaj fenomen tamo gdje je ljudima potreban.
Prve fontane pojavile su se u staroj Grčkoj. Imale su vrlo jednostavnu strukturu i uopće nisu bile poput bujnih fontana našeg vremena. Njihova svrha je bila čisto praktična. Snabdijevanje gradova i naselja vodom. Postepeno su Grci počeli da ukrašavaju svoje fontane. Pokrivali su ih pločicama, gradili statue i postigli visoke mlaze. Fontane su postale atribut gotovo svakog grada. Obložene mermerom, sa mozaičnim dnom, kombinovane su ili sa vodenim satom, ili sa vodenim orguljama, ili sa lutkarskim pozorištem, gde su se figure kretale pod uticajem mlaza. Istoričari opisuju fontane sa mehaničkim pticama koje su veselo pjevale i utihnule kada bi se iznenada pojavila sova.
Nakon starih Grka, fontane su počele da se grade u Rimu. Sama riječ fontana ima rimske korijene. Rimljani su značajno poboljšali dizajn fontana. Za fontane su Rimljani pravili lule od pečene gline ili olova. Za vrijeme procvata Rima, fontana je postala obavezni atribut svih bogatih kuća. Dno i zidovi fontana bili su ukrašeni pločicama. Mlazovi vode dolazili su iz usta prekrasnih riba ili egzotičnih životinja.
Razvoj fontana olakšan je izumom starogrčkih mehanika zakona o komunikacijskim posudama, pomoću kojih su patriciji uredili fontane u dvorištima svojih kuća. Ukrasne fontane drevnih ljudi lako se mogu nazvati prototipom modernih fontana.
Nakon pada antičkog svijeta, fontana se ponovo pretvara u samo izvor vode. Oživljavanje fontana kao umjetnosti počelo je tek u doba renesanse. Fontane postaju dio arhitektonska cjelina, njegov ključni element.
Najpoznatije su fontane Versailles u Francuskoj i Peterhof u Rusiji.
Moderne fontane su prelepe ne samo danju, kada svetlucaju i svetlucaju na suncu, već i uveče, kada se pretvaraju u šareni i muzički vodeni vatromet. Nevidljive lampe uronjene u vodu čine njene tokove ili mekim lila, ili jarko narandžastim, gotovo vatrenim ili nebesko plavim. Raznobojni mlazovi kucaju i proizvode zvukove koji se spajaju u melodiju...
F. I. Tyutchev.
FONTANA

Izgleda kao živi oblak
Sjajna fontana se kovitla;
Kako gori, kako se fragmentira
Ima vlažnog dima na suncu.
Podižući svoju zraku ka nebu, on
Dotaknuo dragocene visine -
I opet sa prašinom boje vatre
Osuđen da padne na zemlju.

O smrtničkoj misli vodeni top,
O neiscrpni vodeni topovi!

Kakav neshvatljiv zakon
Da li vas to tjera, da li vam smeta?
Kako pohlepno težiš nebu!
Ali ruka je nevidljiva i fatalna
Vaš snop je uporan, prelamajući se,
Baca prskanjem sa visine.

Pogledajmo dijagram dizajna fontane. Dizajn fontane zasnovan je na principu komuniciranja posuda koji nam je poznat iz fizike. Voda se sakuplja u posudu koja se nalazi iznad bazena za fontanu. U ovom slučaju, pritisak vode na izlazu iz fontane će biti jednak razlici u visini vode H1. Shodno tome, što je veća razlika između ovih visina, to je jači pritisak i veći mlaz fontane udara. Prečnik ispusta fontane takođe utiče na visinu mlaza fontane. Što je manja, fontana više puca.

Eksperimentirajte s cijevi i lijevom
PITANJA za djecu (zadaci)
Zadatak 1. Istorijski. Stanovnici modernog Rima i dalje koriste ostatke vodovoda koji su izgradili njihovi preci. Ali rimski vodovod nije položen u zemlju, već iznad njega, na visokim kamenim stubovima. Inženjeri su se bojali da se u rezervoarima povezanim veoma dugom cijevi (ili olukom) voda neće slegnuti na istom nivou, te da, prateći padine tla, na nekim područjima voda neće teći prema gore. Stoga su obično davali vodoopskrbi ravnomjeran nagib duž cijele staze (to je često zahtijevalo ili provođenje vodene obilaznice ili postavljanje visokih, jakih potpora). Jedna od rimskih cijevi duga je 100 km, dok je direktna udaljenost između njenih krajeva upola manja.
? Da li su inženjeri starog Rima bili u pravu? Ako nisu, koja je bila njihova greška?
Zadatak 2. Konstrukcija. Na raspolaganju imate ravnalo i komunikacijske posude napunjene tekućinom.
? Kako ih možete koristiti da nacrtate striktno horizontalnu liniju na ploči? Pokažite to. Razmislite gdje biste u praksi mogli naići na takav problem.

Iskustvo "Fontana u zraku".

Fontana čaplja

Jedna od sprava koje je opisao starogrčki naučnik Heron Aleksandrijski bila je Heronova magična fontana. Glavno čudo ove česme bilo je to što je voda iz česme isticala sama od sebe, bez upotrebe ikakvih eksterni izvor vode. Princip rada fontane je jasno vidljiv na slici. Pogledajmo izbliza kako je radila Heronova fontana.
Čapljina česma se sastoji od otvorene zdjele i dvije zatvorene posude smještene ispod zdjele. Potpuno zatvorena cijev ide od gornje posude do donje posude. Ako sipate vodu u gornju posudu, voda počinje teći kroz cijev u donju posudu, istiskujući zrak odatle. Budući da je donja posuda potpuno zatvorena, zrak koji voda istiskuje, kroz zatvorenu cijev, prenosi pritisak zraka na srednju posudu. Pritisak vazduha u srednjem kontejneru počinje da potiskuje vodu, a fontana počinje da radi. Ako je za početak rada bilo potrebno sipati vodu u gornju posudu, tada se za daljnji rad fontane već koristila voda koja je pala u posudu iz srednjeg spremnika. Kao što vidite, dizajn fontane je vrlo jednostavan, ali to je samo na prvi pogled.
Podizanje vode u gornju posudu vrši se pritiskom vode visine H1, dok fontana podiže vodu na mnogo veću visinu H2, što se na prvi pogled čini nemogućim. Na kraju krajeva, ovo bi zahtijevalo mnogo veći pritisak. Fontana ne bi trebalo da radi. Ali pokazalo se da je znanje starih Grka toliko visoko da su shvatili kako prenijeti pritisak vode iz donje u srednju posudu, ne vodom, već zrakom. Budući da je težina zraka znatno manja od težine vode, gubitak tlaka u ovom području je vrlo neznatan, a fontana izbija iz posude na visinu od H3. Visina mlaza fontane H3, bez uzimanja u obzir gubitaka pritiska u cevima, biće jednaka visini pritiska vode H1.

Dakle, da bi voda iz česme tekla što više, potrebno je konstrukciju fontane učiniti što višim, čime se povećava razmak H1. Osim toga, morate podići srednju posudu što je više moguće. Što se tiče zakona fizike o održanju energije, on se u potpunosti poštuje. Voda iz srednjeg suda teče pod uticajem gravitacije u donju posudu. Činjenica da se tako probija kroz gornju zdjelu, a istovremeno puca tamo kao fontana, ni na koji način nije u suprotnosti sa zakonom o očuvanju energije. Kao što razumijete, vrijeme rada takvih fontana na kraju nije beskonačno, sva voda iz srednje posude će teći u donju, a fontana će prestati raditi. Na primjeru izgradnje Heronove fontane vidimo koliko je bilo visoko znanje naučnika antičke Grčke

Nedaleko od Sankt Peterburga nalazi se Peterhof - ansambl parkova, palata i fontana. Na mermernom obelisku koji stoji na ogradi Gornjeg vrta Peterhofa uklesani su brojevi: 29. Ovo je razdaljina u kilometrima od Sankt Peterburga do briljantne seoske rezidencije ruskih careva, a sada svetski poznate „prestonice fontane” - Peterhof. Ovo je jedini ansambl na svijetu čije fontane rade bez pumpi ili složenih struktura pod pritiskom. Ovdje se koristi princip komuniciranja posuda - razlika u nivoima na kojima se nalaze fontane i rezervoari. Veličanstvena panorama otvara se kada se Peterhofu približava s mora: najviše high point zauzima Veliku palaču, uzdižući se na rubu prirodne terase od 16 metara. Na svojoj padini Velika kaskada blista zlatom skulptura i srebrom fontana. Ispred kaskade i u središtu vodene kante izdiže se snažan mlaz Samsonove fontane, a zatim vode jure ka zaljevu duž pravog, strelovitog Morskog kanala, koji je planska osa sjever-jug. Kanal je jedan od najstarije zgrade Peterhof, koji je već naznačen u prvim planovima koje je skicirao sam Petar I. Kanal dijeli Donji park, čija je površina 102 hektara, na dva dijela, konvencionalno nazvana "zapadni" i "istočni".
Na istoku se nalaze palata Monplaisir, kaskada "Planina šahovnica" i "rimske" fontane, fontane "Piramida" i "Sunce", te fontane sa petardama. U zapadnom delu nalaze se paviljon Ermitaž i palata Marli, kaskada Zlatne planine, fontane Menager i Kloš. Nije slučajno Petar odabrao upravo ovo mjesto za izgradnju Peterhofa. Istražujući to područje, otkrio je nekoliko rezervoara napajanih izvorima koji izviru iz zemlje. Tokom ljeta 1721. godine izgrađene su brave i kanal, kroz koji je voda gravitacijom tekla iz rezervoara od Ropšinskih visova do skladišnih bazena Gornjeg vrta, a ovdje su se mogle postaviti samo fontane male visine. Donji park, koji se nalazi u podnožju terase, je druga stvar. Voda sa visine od 16 metara kroz cijevi iz bazena Gornjeg vrta, po principu komunikacijskih posuda, silovito se spušta dolje da se u brojnim visokim mlazovima uzdiže u fontane parka. Ukupno in Lower Park I Gornji vrt Postoje 4 kaskade i 191 fontana (uključujući i kaskadne vodene topove).
Principi vodosnabdijevanja koje je otkrio Petar I i danas su na snazi, svjedočeći o talentu osnivača Peterhofa.
Tokom Velikog domovinskog rata, fašistički osvajači su potpuno uništili sistem fontana Petrodvorets. Uklonili su i odneli skulpture, među kojima i čuvenu skulpturu "Samson", koja je isečena na komade i poslata u Nemačku, presekli olovne cevovode na mnogim mestima, skinuli olovne limove sa pragova Velike kaskade, skinuli mlaznice, kao i kao i sva obojena oprema Srećom, značajan dio skulptura i drugih umjetničkih djela blagovremeno je evakuisan.
Sovjetska armija, koja je oslobodila Petrodvorets, tamo je zatekla samo ruševine; sistem fontana je uništen 80 posto. Trenutno, kao rezultat opsežnih restauratorskih radova, obnovljene su glavne fontane Petrodvoretsa.

Model fontane

Fontane su dugo privlačile umjetnike i pjesnike. O ovim magičnim potocima vode napisano je mnogo pjesama. Jedna od poznatih pjesama je pjesma A.S. Puškin "Bahčisarajska fontana" (odlomak)
Fontana ljubavi, živa fontana!
Donela sam ti dve ruže na poklon.
Volim tvoj tihi razgovor
I poetske suze.

Tvoja srebrna prašina
Posipa me hladnom rosom:
O, ulij, ulij, radosni ključ!
Mrmruj, pjevuši mi svoju priču...

I naša djeca su pozvana da se okušaju kao pjesnici. Da čujemo šta je ispalo od toga.

Pjesme momaka

„Dijamantske fontane veselom bukom lete prema oblacima...” - ovako je poetski i figurativno govorio Aleksandar Sergejevič Puškin o fontanama drevnog Sankt Peterburga. Osjećao je radost i težnju ka transcendentalnim visinama u magičnom govoru mlaznjaka fontane. Nije iznenađujuće da se u čovjekovoj duši rađaju mnoge različite asocijacije kada raznobojna duga iznenada bljesne u živom velu fontane. Posljednjih godina sve više fontana se počelo pojavljivati u gradovima jedna za drugom, a oni su počeli koristiti mogućnosti fontana za organiziranje prekrasnih fontana. Naravno, fontane koje se koriste na manifestacijama imaju značajnu vrijednost
itd...................

Slajd 2

Spring! Nakon zimskog „zimskog sna“ dolazi prekrasno vrijeme topline, cvjetanja i jarkih boja, „bude se“ fontane, hiljade vodenih mlazova svečano pozdravljaju zoru prirode. Prošle godine sam sproveo istraživanje na istu temu, a ove godine sam odlučio da ga nastavim. Jer sam imao mnogo pitanja: gdje su se pojavile prve fontane? Koje vrste fontana postoje? Da li je moguće sami napraviti fontanu?

Slajd 3

Odlučio sam provesti istraživanje na temu “Vodena ekstravaganca: fontane”

Svrha studija: 1. Proširiti oblast ličnog znanja na temu „Komunikacijski brodovi“ (uključujući istorijske i politehničke;) 2. Iskoristiti stečena znanja za rješavanje kreativnih zadataka;

3. Odaberite zadatke na temu „Pritisak u tečnostima i gasovima. Komunikacijski brodovi". Da bih postigao ovaj cilj, potrebno je da riješim sljedeće zadatke: 1. Proučiti historiju nastanka fontana; 2. Razumjeti strukturu i princip rada fontana;

3. Upoznati pritisak kao pokretačku snagu rada fontana;

4. Napravite najjednostavnije modele operativnih fontana; 5. Napravite prezentaciju „Vodena ekstravaganca: fontane“. Slajd 4 Istorija stvaranja fontana

Fontana (od italijanskog fontana - od latinskog fontis - izvor) - mlaz tečnosti ili gasa izbačen pod pritiskom (rečnik stranih reči. - M.: Ruski jezik, 1990). Po prvi put su se pojavile fontane

Fontana čaplja

Fontane duguju svoje postojanje čuvenom grčkom mehaničaru Heronu iz Aleksandrije, koji je živeo u 1.–2. veku. n. e. Heron je bio taj koji je direktno ukazao da brzina protoka, odnosno brzina, distribuirane vode zavisi od njenog nivoa u rezervoaru, od poprečnog presjeka kanala i brzine vode u njemu. Uređaj koji je izmislio Heron služi kao jedan od primjera znanja u antičko doba (200 godina prije Krista) u području hidrostatike i aerostatike.

Slajd 6

Pritisak

Kako bi se okarakterizirala raspodjela sila pritiska, bez obzira na veličinu površine na koju djeluju, uvodi se pojam pritiska. p = F/S. Sipajmo vodu u posudu sa identičnim rupama na bočnom zidu. Vidjet ćemo da donji tok ističe na većoj udaljenosti, a gornji na kraćoj udaljenosti.

To znači da postoji veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.

Slajd 7

Princip rada komunikacionih posuda. Pritisak na slobodne površine tečnosti u posudama je isti; jednak je atmosferskom pritisku. Dakle sve slobodnim površinama pripadaju istoj površini i stoga moraju biti na istoj

horizontalnoj ravni

.

Princip rada komunikacionih posuda je u osnovi rada fontana. Slajd 8 Tehnička konstrukcija fontana

Fontane mogu biti mlazne, kaskadne, mehaničke, fontane s petardama (na primjer, u Peterhofu),

različite visine

, oblika i svaki ima svoje ime.

Ranije su sve fontane bile direktno protočne, odnosno radile su direktno iz vodovoda, ali sada se koristi "recirkulacijski" vodovod, koristeći snažne pumpe. Fontane također teku na različite načine: dinamički mlazovi (mogu mijenjati visinu) i statički mlazovi (mlaz na istom nivou).

Slajd 9

Model fontane

Koristeći svojstva komunikacionih posuda, moguće je konstruisati model fontane.

Da biste to učinili, potreban vam je rezervoar vode, široka tegla 1, gumena ili staklena cijev 2, bazen niske limenke 3.

Slajd 10

Slajd 11

Kako visina mlaza zavisi od prečnika rupe i visine rezervoara?

Slajd 12

Učinak različitih modela fontana

Pojednostavljeni model Čapljine česme Domaća Čapljina fontana

Slajd 13

Slajd 14

Fontana pri zagrijavanju zraka u tikvici

Zaključak

U toku svog rada odgovorio sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana i koristeći stečeno znanje, napravio sam različite radne modele fontana, te kreirao prezentaciju „Vodena ekstravaganca: fontane. ” Rad je uključivao sljedeće elemente: Proučavanje stručne literature na temu istraživanja. Pojašnjenje ciljeva eksperimenta. Priprema potrebnu opremu

i materijali. Priprema objekta istraživanja. Analiza dobijenih rezultata. Utvrđivanje značaja dobijenih rezultata za praksu. Pronalaženje mogućih načina primjene dobijenih rezultata u praksi.

Slajd 17

Dijamantske fontane veselom bukom lete prema oblacima, pod njima blistaju idoli... Slabi se o mermerne barijere, vodopadi padaju i prskaju kao biser, ognjeni luk. A.S. Puškin Teorijska priprema za eksperiment i analiza dobijenih rezultata zahtevala je od mene kompleks znanja iz fizike, matematike i tehničkog dizajna. Ovo je odigralo veliku ulogu u poboljšanju moje obrazovne pripreme.

Pogledajte sve slajdove “Zavisnost visine mlaza fontane od»

fizički parametri

Černogorsk - 2014

MBOU "Licej"

Uvod

Svrha studije

Hipoteza

Ciljevi istraživanja

Metode istraživanja

I. Teorijski dio

1. Istorija nastanka fontana

2. Fontane u Hakasiji

3. Istorija pojave fontane u Sankt Peterburgu

4. Pritisak kao pokretačka snaga rada fontana:

4.1 Sile pritiska fluida

4.2 Pritisak

4.3 Princip rada komunikacionih plovila

4.4. Tehnički dizajn fontana

II. Praktični dio

1.Efekat raznih modela fontana.

1.1 Fontana u praznini.

1.2 Fontana čaplja.

2. Model fontane

III. Zaključak

IV. Bibliografija

V. Aplikacija

UVOD

Fontane su neizostavan ukras klasičnog redovnog parka. A.S. Puškin je dobro rekao o njihovoj lepoti:

Dijamantske fontane lete

Uz veselu buku do oblaka,

Idoli sijaju ispod njih...

drobljenje o mermerne barijere,

Biser, vatreni luk

Vodopadi padaju i prskaju.

Zaista sam razmišljao o tome kako i zašto fontana funkcioniše. Zamolio sam svog profesora fizike da mi pomogne da shvatim ovo. Odlučili smo odgovoriti na ovo pitanje i provesti studiju.

Tema koju sam odabrao je interesantna i aktuelna..Budući da su fontane jedan od glavnih predmeta pejzažnog dizajna park area, izvor vode u pečenju ljetno vrijeme, a svaki kutak grada postaje ljepši i ugodniji uz pomoć fontane.

CILJ STUDIJE: Saznajte kako i zašto fontana funkcionira te od kojih fizičkih parametara ovisi visina mlaza u fontani.

HIPOTIZA: Pretpostavljam da se fontana može kreirati na osnovu svojstava komunikacionih posuda, a visina mlaza u fontani zavisi od relativnog položaja ovih komunikacionih posuda.

CILJEVI ISTRAŽIVANJA:

Proširite svoje znanje o temi "Komunikacijski brodovi".

Iskoristite stečeno znanje za obavljanje kreativnih zadataka.

METODE ISTRAŽIVANJA:

Teorijsko – proučavanje primarnih izvora.

Laboratorija – izvođenje eksperimenta.

Analitički – analiza dobijenih rezultata.

Sinteza je generalizacija teorijskih materijala i dobijenih rezultata. Kreiranje modela.

1. ISTORIJA STVARANJA FONTANA

Kažu da postoje tri stvari u koje možete gledati beskrajno - vatra, voda i zvijezde. Razmatranje vode - bilo da se radi o tajanstvenoj dubini glatke površine, ili o prozirnim potocima koji jure i žure negdje, kao da su živi - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno za zdravlje. Ima nečeg iskonskog u tome, zbog čega ljudi uvijek teže vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i u običnoj kišnoj lokvi. Vazduh u blizini rezervoara je uvek čist, svež i hladan. I ne uzalud kažu da voda „čisti“, „pere“ ne samo tijelo, već i dušu.

Vjerovatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako je okrepljujuće i istovremeno mirno biti u blizini mora, rijeke, jezera ili bare. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, a posebno ih je zanimala misterija tekuće vode.

utihnuo kada se iznenada pojavila sova. Dalji razvoj

dobijena izgradnja fontana Drevni Rim. Ovdje su se pojavile prve jeftine cijevi - napravljene su od olova, kojeg je mnogo ostalo nakon prerade srebrne rude. U prvom veku nove ere u Rimu se, zahvaljujući zavisnosti stanovništva od fontana, trošilo 1.300 litara vode dnevno po stanovniku. Od tada je svaki bogati Rimljanin u svojoj kući imao malo dvorište i bazen, a u središtu pejzaža je uvijek bila mala fontana. Ova česma je imala ulogu izvora pitke vode i izvora hladnoće u vrućim danima. Razvoj fontana olakšan je izumom starogrčkih mehanika zakona o komunikacijskim posudama, pomoću kojih su patriciji uredili fontane u dvorištima svojih kuća. Ukrasne fontane drevnih ljudi lako se mogu nazvati prototipom modernih fontana. Nakon toga, fontane su evoluirale od izvora pitke vode i hladnoće do ukrasnog ukrasa veličanstvenih arhitektonskih cjelina. Ako su u srednjem vijeku fontane služile samo kao izvor vodosnabdijevanja, onda su s početkom renesanse fontane postale dio arhitektonske cjeline, ili čak njen ključni element.(Vidi dodatak 1)

1. Istorija nastanka fontana

U glavnom gradu Hakasa, u gradu Abakanu, na malom rezervoaru u parku izgrađena je jedinstvena fontana. Činjenica je da fontana pluta. Sastoji se od pumpe, plovka, svjetla i mlaznice za fontanu. Nova fontana je zanimljiva jer se lako montira i demontira na apsolutno bilo koje mjesto u rezervoaru. Visina mlaza je tri i po metra. Zanimljiva karakteristika dizajn fontana je prisustvo različitih uzoraka vode. Ova fontana radi 24 sata dnevno (vidi Dodatak 2).

Izgradnja fontane je završena u blizini uprave grada Abakana.

Voda ovde ne raste, ali

spušta se duž kubičnih struktura dolje u saksije s vodom

biljke. Zdjela fontane je obložena prirodnim kamenim pločama. Projekat su razvili Abakan arhitekti. Kockaste konstrukcije su stilizovane tako da liče na arhitekturu zgrade Odeljenja za urbanizam (vidi prilog 3).

3. Istorija pojave fontane u Sankt Peterburgu.

Položaj gradova uz obale rijeka, obilje prirodnih slivova, visoki nivo podzemne vode i ravni teren - sve to nije doprinijelo izgradnji fontana u Rusiji u srednjem vijeku. Vode je bilo dosta i bilo je lako doći. Prve fontane povezane su s imenom Petra I.

Godine 1713., arhitekt Lebdon je predložio izgradnju fontana u Peterhofu i snabdijevanje ih „vodama za igru, jer su parkovi izuzetno dosadni

izgledati." Ansambl parkova, palata i fontana Peterhofa pojavio se u prvoj četvrtini 18. veka. kao svojevrsni trijumfalni spomenik u čast uspješnog završetka ruske borbe za izlaz na Baltičko more (144 fontane, 3 kaskade). Početak izgradnje datira iz 171. godine.

Francuski majstor je predložio „izgradnju vodozahvatnih objekata, kao u Versaju, podizanje vode iz Finski zaljev. To bi, s jedne strane, zahtijevalo izgradnju pumpnih objekata, as druge, skupljih od onih namijenjenih za korištenje svježe vode. Zato je 1720. godine i sam Petar I otišao u ekspediciju u okolinu i 20 km od Peterhofa, na takozvanim Ropšinskim visovima, otkrio je velike rezerve izvorskih i podzemnih voda. Izgradnja vodovoda povjerena je prvom ruskom hidrauličaru Vasiliju Tuvolkovu.

Princip rada Peterhof fontana je jednostavan: voda teče gravitacijom do mlaznica rezervoara. Ovdje se koristi zakon komunikacijskih plovila: bare (akumulacije) se nalaze znatno više od teritorije parka. Na primjer, ribnjak Rozovopavilionny, odakle potiče Samsonovsky vodovod, nalazi se na nadmorskoj visini od 22 m iznad nivoa zaljeva. 5 fontana Gornje bašte služe kao rezervoar vode za Veliku kaskadu.

Sada nekoliko riječi o fontani Samson - glavnoj među svim Peterhof fontanama po visini i snazi mlaza. Spomenik je podignut 173. godine u čast 25. godišnjice Poltavske bitke, koja je odlučila o ishodu Sjevernog rata u korist Rusije. Prikazuje biblijskog heroja Samsona (bitka se odigrala 28. juna 1709. godine, na dan sv. Samsona, koji se smatrao nebeskim zaštitnikom ruske vojske), kako kida čeljusti lavu ( Nacionalni amblemŠvedska uključuje sliku lava). Tvorac fontane je K. Rastrelli. Rad fontane je naglašen zanimljivim efektom; kada se upali fontane Peterhofa, voda se pojavljuje u lavljim razjapljenim ustima, a potok postepeno postaje sve veći i viši, a kada dostigne granicu, simbolično pokazujući ishod borbe, fontane počinju teći

"Tritoni" na Gornjoj terasi Kaskade ("Sirene i najade"). Iz školjki u

kojima trube morska božanstva, mlazovi fontana izbijaju u širokim lukovima: gospodari vode trube slavu heroja.

Godine 1739 za caricu Anu Joanovnu, prema crtežima kancelara A.D. Tatiščeva, u blizini Ledene kuće napravljena je svojevrsna fontana: figura slona u prirodnoj veličini, iz čije je surle izlazio mlaz vode visok 17 metara (voda je bila napajana pumpom), dok se zapaljeno ulje izbacivalo noću. Prije ulaska u ledenu kuću, dva delfina su također izbacila mlazove ulja.

U većini slučajeva, pumpe su korištene za stvaranje fontana u Peterhofu. Tako je parna atmosferska pumpa prvi put korištena u tu svrhu u Rusiji. Sagrađena je po nalogu Petra I 1717-1718. i instaliran u jednoj od prostorija pećine Ljetna bašta za podizanje vode do fontana.

Petrogradske fontane rade svakodnevno pet meseci (od 9. maja do kraja oktobra) (potrošnja vode na 10 sati je 100.000 m3).

Dan Svetog Samsona, koji je pobedio lava, poklopio se sa porazom Šveđana kod Poltave 27. juna 1709. godine. „Ruski Samson je slavno raskomadao ričućeg lava Austrije“, govorili su o njemu njegovi savremenici. Samson je mislio na Petra I, a lav je mislio na Švedsku, čiji grb prikazuje ovu zvijer.

Velika kaskada se sastoji od 64 fontane, 255 skulptura, bareljefa, maskarona i drugih dekorativnih arhitektonskih detalja u Peterhofu, što ovu fontanu čini jednom od najvećih na svijetu.

Gornji vrt se prostire ispred palate poput raskošnog tepiha. Njegovo početno planiranje izvršeno je 1714-1724. arhitekata Braunsteina i Leblona. U Gornjoj bašti nalazi se pet fontana: 2 fontane s kvadratnim jezercima, hrastovom, mežeumnom i Neptunom. (Vidi dodatak 4)

Pritisak kao pokretačka snaga fontana

4. Pritisak kao pokretačka snaga rada fontana:.

Svakodnevno iskustvo nas uči da tekućine djeluju poznatim silama na površini čvrstih tijela u dodiru s njima. Ove sile nazivamo silama pritiska fluida.

Kada prstom prekrijemo otvor otvorene slavine, osjećamo snagu pritiska tečnosti na prst. Bol u ušima, što doživljava plivač koji zaroni veća dubina, uzrokovano silama pritiska vode na bubnu opnu. Termometri za mjerenje temperature u dubokom moru moraju biti vrlo izdržljivi kako ih pritisak vode ne bi zgnječio.

Zbog ogromnih sila pritiska na velikim dubinama, trup podmornice mora imati mnogo veću čvrstoću od trupa površinskog broda. Sile pritiska vode na dnu broda podržavaju brod na površini, uravnotežujući silu gravitacije koja djeluje na njega. Sile pritiska djeluju na dno i zidove posuda ispunjenih tekućinom: sipajući živu u gumeni balon, vidimo da se njegovo dno i zidovi savijaju prema van. (Vidi dodatak 5.6)

Konačno, sile pritiska djeluju iz nekih dijelova tekućine na druge. To znači da ako bismo uklonili bilo koji dio tekućine, tada bi za održavanje ravnoteže preostalog dijela bilo potrebno primijeniti određene sile na rezultirajuću površinu. Sile potrebne za održavanje ravnoteže jednake su silama pritiska kojima uklonjeni dio tekućine djeluje na preostali dio.

Sile pritiska na zidove posude u kojoj se nalazi tečnost, ili na površinu čvrstog tela uronjenog u tečnost, ne primenjuju se ni na jednom određenom mestu na površini. Raspoređeni su po cijeloj površini kontakta između čvrste tvari i tekućine. Dakle, sila pritiska na datu površinu ne zavisi samo od stepena kompresije tečnosti u dodiru sa njom, već i od veličine ove površine.

Kako bi se okarakterizirala raspodjela sila pritiska, bez obzira na veličinu površine na koju djeluju, uvodi se koncept pritisak.

Pritisak na površinu je omjer sile pritiska koja djeluje na ovu površinu i površine površine. Očigledno, pritisak je numerički jednak sili pritiska koja djeluje na površinu čija je površina jednaka jedan.

Pritisak ćemo označiti slovom p. Ako je sila pritiska na dato područje jednaka F, a površina površine jednaka S, tada će pritisak biti izražen formulom

p = F/S.

Ako su sile pritiska ravnomjerno raspoređene na određenu površinu, tada je pritisak isti u svakoj tački. To je, na primjer, pritisak na površinu tekućine koja sabija klip.

Međutim, često postoje slučajevi kada su sile pritiska neravnomjerno raspoređene po površini. To znači da različite sile djeluju na iste površine na različitim mjestima na površini. (Vidi dodatak 7)

Sipajmo vodu u posudu sa identičnim rupama na bočnom zidu. Vidjet ćemo da donji tok ističe na većoj udaljenosti, a gornji na kraćoj udaljenosti.

To znači da postoji veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.

4.3 Princip rada komunikacionih plovila.

Plovila koja su međusobno povezana ili zajedničko dno obično se nazivaju komunikacionim.

Uzmimo niz posuda različitih oblika, povezanih na dnu cijevi.

Sl.5. U svim komunikacijskim posudama voda je na istom nivou

Ako sipate tečnost u jednu od njih, tečnost će teći kroz cevi u preostale posude i taložiti se u svim sudovima na istom nivou (slika 5).

Objašnjenje je sljedeće. Pritisak na slobodne površine tečnosti u posudama je isti; jednak je atmosferskom pritisku.

Dakle, sve slobodne površine pripadaju istoj površini i stoga moraju biti u istoj horizontalnoj ravni. (Vidi prilog 8, 9)

Kuhalo za vodu i njegov grlić su komunikacijske posude: voda u njima je na istom nivou. To znači da grlić čajnika mora dostići istu visinu kao i gornji rub posude, inače se čajnik ne može napuniti do vrha. Kada nagnemo kotlić, nivo vode ostaje isti, ali izljev se spušta; kada dostigne nivo vode, voda će početi da se izliva.

Ako je tečnost u komunikacionim sudovima na različitim nivoima (to se može postići postavljanjem pregrade ili stezaljke između komunikacionih sudova i dodavanjem tečnosti u jednu od posuda), tada se stvara tzv. pritisak tečnosti.

Pritisak je pritisak koji proizvodi težina stupca tečnosti čija je visina jednaka razlici u nivou. Pod uticajem ovog pritiska, tečnost, ako se ukloni obujmica ili pregrada, će teći u posudu gde je njen nivo niži dok se nivoi ne izjednače.

Potpuno drugačiji rezultat dobiva se ako se heterogene tekućine ulije u različite krake komunikacijskih posuda, odnosno njihove gustoće su različite, na primjer, voda i živa. Niži stub žive balansira viši stub vode. S obzirom da je uvjet ravnoteže jednakost pritisaka lijevo i desno, nalazimo da je visina stupova tekućine u spojnim posudama obrnuto proporcionalna njihovim gustoćama.

U životu se često sreću: razni lonci za kafu, kante za zalijevanje, čaše za mjerenje vode na parnim kotlovima, šljunkovi, vodovodne cijevi, cijev savijena laktom - sve su to primjeri komunikacijskih posuda.

Princip rada komunikacionih posuda je u osnovi rada fontana.

Danas malo ljudi razmišlja o tome kako funkcionišu fontane. Toliko smo navikli na njih da kada prođemo, samo ih ležerno pogledamo.

I zaista, šta je tu posebno? Srebrnasti mlazovi vode, pod pritiskom, uzdižu se visoko i raspršuju se u hiljade kristalnih prskanja. Ali u stvarnosti, sve nije tako jednostavno. Fontane mogu biti mlazne, kaskadne ili mehaničke. Fontane su petarde (na primjer, u Peterhofu), različite visine, oblika, a svaka ima svoje ime.

U osnovi, fontane su zadržale svoju historijsku vrijednost

izgledom, moderno je samo njihovo “punjenje”. Iako su, naravno, i ranije građene, jedan od takvih primjera je fontana u Aleksandrovskoj bašti.

Stara je već 120 godina, ali neke od cijevi su ostale u dobrom stanju. (Vidi dodatak 10)

II . Djelovanje raznih modela fontana.

Proveo sam istraživanje na temu “Fontana u praznini”. Za ovo sam uzeo dvije tikvice. Na prvu sam stavio gumeni čep i kroz njega provukla tanku staklenu cijev. Postavite gumenu cijev na njen suprotni kraj. Sipao sam obojenu vodu u drugu pljosku.

Pomoću pumpe sam ispumpao vazduh iz prve tikvice i okrenuo bocu. Spustio sam gumenu cijev u drugu tikvicu s vodom. Zbog razlike u pritisku voda iz druge tikvice je tekla u prvu.

Saznao sam da što je manje zraka u prvoj boci, to će biti jači mlaz iz druge.

Istraživao sam na temu "Čapljina fontana". Da bih to uradio, trebalo je da napravim pojednostavljeni model Heronove fontane. Uzeo sam malu pljosku i ubacio kapaljku u nju. U svom eksperimentu koristeći ovaj model, stavio sam bocu naopako. Kada sam otvorio kapaljku, voda je potekla iz tikvice u mlazu.

Poslije sam spustio bocu malo niže, voda je tekla mnogo sporije, a mlaz je postao mnogo manji. Nakon odgovarajućih izmjena, saznao sam da visina mlaza u fontani ovisi o relativnom položaju komunikacionih posuda.

Zavisnost visine mlaza u fontani od relativnog položaja komunikacionih posuda. (Vidi dodatak 11)

Zavisnost visine mlaza u fontani od prečnika rupe.

(Vidi dodatak 12)

Zaključak: visina mlaza fontane zavisi od:

U zavisnosti od relativnog položaja komunikacionih sudova, što je viši od komunikacionih sudova, to je veća visina mlaza.

Što je manji prečnik rupe, veća je visina mlaza.

Model fontane

Da biste izgradili fontanu na privatnoj parceli, morate napraviti model fontane, smisliti kako izgraditi fontanu i gdje instalirati rezervoar za vodoopskrbu. Dizajn za fontanu je napravljen kod kuće. Nakon što je ukrasio sam model fontane,

Uz pomoć kapaljke na nju je pričvršćena boca (vidi Dodatak 13) Ako spustite bocu dolje.

tada će voda teći vrlo sporo, a ako dignete tikvicu na drugu policu, voda će teći nagore u velikom mlazu.

III. Zaključak.

Cilj mog rada bio je da proširim područje ličnog znanja na temu „Komunikacijski brodovi“ i da stečeno znanje iskoristim za realizaciju kreativnog zadatka. U toku svog rada odgovarao sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana i bio u mogućnosti da kreiram različite operativne modele fontana.

Napravio sam maketu fontane i proučavao tehničku strukturu fontane. Provedeni eksperimenti na temu “Komunikacijski brodovi”.

U budućnosti, moj djed i ja planiramo da izgradimo fontanu na našoj parceli, koristeći znanje i podatke koje smo dobili tokom istraživanja tehničke strukture fontana.

zaključak: Voda u fontani u fontani radi po principu Čapljine česme.

IV. Bibliografija.

"Fizička enciklopedija" CEO A. M. Prokhov.

Moskva grad. Ed. " Sovjetska enciklopedija» 1988, 705 str.

“Enciklopedijski rečnik mladog fizičara” Kom. V. A. Chuyanov - 2. M.: Pedagogija, 1991 - 336 str.

D. A. Kucharians i A. G. Raskin “Vrtovi i parkovi” dvorskih ansambala St. Petersburg i predgrađa."
Dodatak 9.

Dodatak 10.

Dodatak 11.

Prečnik rupe

Visina rezervoara

Visina mlaza

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,1 cm

1m

3,5 cm

0,1 cm

130 cm

5cm

Dodatak 12.

Prečnik rupe

Visina rezervoara

Visina mlaza

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,3 cm

50 cm

2 cm

0,5 cm

50 cm

1,5 cm

Dodatak 13.

Dodatak 14.

Možda bi bilo korisno pročitati: