Kutatómunka „A szökőkútsugár magasságának függése a fizikai paraméterektől. Előadás a következő témában: "Víz extravagáns: szökőkutak" Szökőkutak előadás a fizikáról

Alexandriai Heron ősi feltaláló csodálatos alkotása - örök szökőkút

Az ókori arab kéziratok elhozták nekünk a történetét csodálatos alkotásokókori feltaláló, Alexandriai Heron. Az egyik egy gyönyörű csodatál a templomban, amelyből egy szökőkút folyt. Sehol nem látszottak ellátó csövek, és nem voltak benne mechanizmusok

Az igényelt találmány jelentősen eltér Viktor Zhigunov (Oroszország) és John Folkis (USA) években szabadalmaztatott játékaitól. hidegháború. Ki tudja, hiszen ilyen nagyhatalmakat érdekelt ez a találmány, akár örökmozgóról van szó, akár egyszerűen az ókori görög tudós egyik univerzális motorjáról Alexandriai gém 2000 évre elvesztette az emberiség.

A találmány célja, hogy bebizonyítsa az egész világnak, hogy a Heron-kút nem mítosz vagy primitív terv, hanem egy valós, gyakorlatilag lehetséges konstrukció, amelyet 2000 éve próbálnak megfejteni.

Az igényelt találmány célja a valódi terv feltárása Heron szökőkútja, az ókori görög tudósok tudásszintjén, amit sok tudós 2000 éve próbál feltárni, a mai napig látható mechanizmusok és ellátó csövek nélkül, ami egy örökmozgó hatását kelthetné.

Heron szökőkútja három üvegedényből áll - a külső 1, a középső 2 és a belső 3, de Viktor Zhigunov prototípusától eltérően, egymásba helyezve. Az 1 külső edény nyitott tál alakú, amelybe vizet öntenek, így a víz elrejti a két 2 és 3 edényt - összeragasztva, így vákuumot 6 és hőszigetelést képez az 1 edényből származó víz és a benne lévő levegő között. 3. edény. Szintén a 3. edény a munkaképesség. A 3. edényben két lyuk van - a tetejétől, ahol a cső szorosan be van dugva, az edény aljáig, és alulról, ahol az 5 szelep található Víz az 1 külső edényből, légköri nyomás alatt az 5 szelep belép a 3 belső edénybe, és a 4 cső és a 3 edény külső falai között lévő levegőt addig nyomja, amíg az 1 edényben lévő légnyomás és a 3 edényben a légnyomás kiegyenlítődik. A napsugarak áthaladnak az 1 és edényeken A 2. ábrán látható módon víznagyítót képeznek (két vízzel töltött üveglencse), és a 6 vákuum révén felerősítik a 2 és 3 edények között, a 3 edény falai és a 3 edényben lévő levegő felmelegszik. A 3 edényben lévő levegő kitágul és lökődik víz a 3 edényből a 4 csövön keresztül szökőkutat képezve. Az 1. edényben a vízszint emelkedik, és ennek megfelelően
a víz légköri nyomása az 1. edényben növekszik, így amint megsértik az egyenlőséget légköri nyomás az 1 edényben és a légnyomás a 3 edényben a víz az 5 szelepen keresztül belép a 3 edénybe, lehűti és összenyomja a 3 edényben lévő levegőt, és a folyamat megismétlődik. Így ebben a találmányban a napsugarak energiája a víz mozgásává alakul át. A szökőkút minden nap működik, látható mechanizmusok nélkül és
ellátó csövek.

Előnye, hogy az edényeket nem kell átrendezni vagy megfordítani. A szökőkút minden nap működik látható mechanizmusok és ellátó csövek nélkül, és minden olyan helyen, ahol a nap sugarai esnek.

A vízzel megtöltött 1. üvegedényen keresztül nehéz belátni a belső üvegedényeket, és egy örökmozgó hatását kelti, amit egyetlen tudós sem tudott megismételni 2000 évig.

„Vízi környezet” – Keressen vizet, ahol gyékény nő. A vízi környezet lakói. Az óra témája: Vízi környezet. Ellenőrző kérdések: Tavi nád. Életkörülmények összehasonlítása különböző környezetekben. Cattail angustifolia. Ma megtanuljuk:

„A tó biogeocenózisa” - Burbot. Édesvízi test biocenózisa. A felszínen élő madarak. Tavi biogeocenózis. Heterotróf organizmusok. A felszínen élő fajok. A tározó népessége. Napfény. Biotikus tényezők. Autotróf organizmusok.

„Növényközösségek” - Clements arról álmodott, hogy az ökológiát valódi tudománnyá változtassa. Alekszandr Nyikolajevics Formozov (1899-1973). A növények ökológiai földrajza elvileg jól illeszkedhetne az „új botanikához”... 1933-ban Braun-Blanquet kiadta a „Prodrome des Groupements Vegetaux”-t (Prodromus). A teljes hangsúly az alapvetően környezetvédelmi feladatok florisztikai megközelítésén van.

„Abiotikus tényezők” - Növények: szárazságtűrő - nedvességkedvelő és vízi állatok: vízi - elegendő víz van a táplálékban. Adaptációk rendelkezésre állnak. Hőfok. Abiotikus környezeti tényezők. Páratartalom. Melegvérű élőlények (madarak és emlősök). Hidegvérű élőlények (gerinctelenek és sok gerinces). Az élőlények optimális hőmérséklete 15 és 30 fok között van.

„Víz közösségei” – Hogyan maradjunk a víz felszínén? Hosszúkás, áramvonalas test. A vízoszlop közössége. Repülő hal. Lapos test, mint egy tutaj. Vannak kinövéseik és sörtéik. "Tengerészek". Az egész világóceán egyetlen ökológiai rendszer. Az óceánban: Felszíni víz közösség. Izmok. Portugál háborús ember és vitorlás. Mélytengeri közösség.

"Környezetbiológia" - Aerobionták. O2 mennyisége H2O rezgések mennyisége t Megvilágítás sűrűsége. Helyezze el a listán szereplő állatokat vagy növényeket a megfelelő élőhelyre. Az élőlények különböző élőhelyeinek tanulmányozása. Ernst Haeckel. Stenobionts. Organikus környezet. Föld-levegő környezet. környezeti állapot, amely hatással van egy szervezetre.

Alexandriai Heron Olyan művek szerzője, amelyekben szisztematikusan felvázolta az ókori világ vívmányainak alapjait az alkalmazott mechanika területén. Heron a Pneumatikában különféle, felmelegített vagy sűrített levegővel, illetve gőzzel hajtott mechanizmusokat írt le: az ún. aeolipile, azaz gőz hatására forgó golyó, automata ajtónyitó, tűzoltó szivattyú, különféle szifonok, vízi orgona, mechanikus bábszínház stb. A „Mechanikában” Heron 5 egyszerű gépet írt le: kar, kapu, ék , csavar és blokk. Heron ismerte az erők paralelogrammáját is.

Létrehozott egy „szent” víz árusítására szolgáló automatát, amely folyadékadagoló automatáink prototípusa volt.

A Heron's Fountain három edényből áll, amelyek egymás fölött helyezkednek el és kommunikálnak egymással. A két alsó edény zárt, a felső pedig nyitott tál alakú, amelybe vizet öntenek. A középső edénybe is vizet öntünk, amelyet később lezárunk. A tál aljától szinte az alsó edény aljáig futó csövön keresztül a víz lefolyik a tálból és az ott lévő levegőt összenyomva növeli annak rugalmasságát. Az alsó edény egy csövön keresztül csatlakozik a középsőhöz, amelyen keresztül a légnyomás a középső edénybe kerül. A levegő nyomást gyakorolva a vízre arra kényszeríti, hogy a középső edényből a csövön keresztül a felső edénybe emelkedjen, ahol ennek a csőnek a végéből egy szökőkút emelkedik ki a víz felszíne fölé. A tálba eső szökőkútvíz belőle egy csövön keresztül az alsó edénybe folyik, ahol a vízszint fokozatosan emelkedik, a középső edényben pedig csökken. A szökőkút hamarosan leáll. Az újraindításhoz csak fel kell cserélni az alsó és a középső ereket. Heron csodálatos találmányai. Heron szökőkútja.

Az ókorban a legelterjedtebb világítási mód az olajlámpás volt, amelyben az olajjal átitatott kanóc égett. A kanóc egy rongydarab volt, és elég gyorsan kiégett, és az olaj is. Az ilyen lámpák egyik fő hátránya az volt, hogy biztosítani kellett, hogy mindig elegendő kanóc legyen az olaj felszíne felett, amelynek szintje folyamatosan csökkent. Ha egy lámpánál könnyű volt nyomon követni, akkor több lámpánál már szükség volt egy szolgára, aki rendszeresen járkál a szobában és megigazítja a lámpák kanócát. Heron feltalált egy automata olajlámpát. Heron olajlámpája.

Önjáró szekrény. A történelem során először Heron önjáró mechanizmust fejlesztett ki. A mechanizmus egy négy kerékre szerelt faszekrény volt. A szekrény belsejét az ajtók mögé rejtették. A mozgás titka egyszerű volt: a szekrénybe lassan leeresztettek egy felfüggesztett lemezt, amely kötelek és tengelyek segítségével az egész szerkezetet mozgásba hozta. Sebességszabályozóként homokot használtak, amelyet fokozatosan a szekrény tetejétől az aljáig öntöttek. A födém leeresztésének sebességét a homoköntés sebessége szabályozta, ami attól függött, hogy az ajtók milyen szélességben voltak nyitva, elválasztva a szekrény felső részét az alsótól.

Automata színház. A Heron mechanikus babáiról készült rajzok többsége nem maradt fenn, de különböző források tartalmaznak leírásokat róluk. Ismeretes, hogy Heron egyfajta bábszínházat hozott létre, amely a közönség elől elrejtett kerekeken mozgott, és kicsi volt. építészeti szerkezet– négy oszlop közös alappal és architrámmal. A színpadán álló bábok, melyeket összetett zsinór- és fogaskerekek rendszere hajtott, a nyilvánosság elől is rejtve, a Dionüszosz tiszteletére rendezett fesztivál szertartását elevenítették fel. Amint egy ilyen színház belépett a város terére, Dionüszosz alakja fölött tűz lobbant fel a színpadon, egy tálból bort öntöttek az istenség lábainál heverő párducra, a kíséret pedig táncolni kezdett a zenére. Aztán a zene és a tánc abbamaradt, Dionüszosz a másik irányba fordult, a második oltárban láng lobbant fel - és az egész akció megismétlődött. Egy ilyen előadás után a babák leálltak, és az előadás véget ért. Ez az akció életkortól függetlenül minden lakos érdeklődését felkeltette. De egy másik bábszínház, a Heron utcai előadásai sem voltak kevésbé sikeresek. Ez a színház (pinaka) nagyon kicsi volt, könnyen mozgatható volt egy kis oszlop, melynek tetején egy színházi színpad makettje volt elrejtve az ajtók mögött. Ötször nyitottak és zártak, felvonásokra osztva Trója győzteseinek szomorú visszatérésének drámáját. Az apró színpad kivételes ügyességgel mutatta be, hogyan építkeztek és indultak a harcosok vitorláshajók, áthajózott rajtuk a viharos tengeren, és a mélységben pusztult el a villámlás és a mennydörgés alatt. A mennydörgés szimulálására Heron egy speciális eszközt készített, amelyben a golyók kiömlöttek a dobozból, és eltalálták a deszkát.

Heron pump Heron pumpa. A szivattyú két egymással összeköttetésben álló dugattyús hengerből állt, amelyek szelepekkel voltak felszerelve, amelyekből váltakozva kiszorították a vizet. A szivattyút két ember izomereje hajtotta, akik felváltva nyomták le a kar karjait. Ismeretes, hogy az ilyen típusú szivattyúkat később a rómaiak használták tüzek oltására, és megkülönböztették őket. jó minőség minden alkatrész gyártása és elképesztően precíz illesztése. Az elektromosság felfedezéséig a hozzájuk hasonló szivattyúkat gyakran használták mind a tüzek oltására, mind a haditengerészetnél baleset esetén a rakterekből vízszivattyúzásra. Amint látjuk, Heron három nagyon érdekes találmányt fejlesztett ki: az eolipilet, a dugattyús szivattyút és a kazánt. Ezek kombinálásával gőzgépet lehetett kapni. Valószínűleg ez a feladat, ha nem is magának Heronnak, de a követőinek hatáskörében volt. Az emberek már tudták, hogyan kell lezárt tartályokat készíteni, és amint a dugattyús szivattyú példájából is látható, jelentős sikereket értek el a nagy pontosságú gyártást igénylő mechanizmusok gyártásában. A gőzgép természetesen nem sugárhajtómű, amelynek megalkotásához egyértelműen hiányzott az ókori tudósok ismerete, de az emberiség fejlődését is jelentősen felgyorsítaná.

„A szökőkút sugár magasságának függősége a fizikai paraméterektől”

Csernogorszk - 2014

MBOU "Líceum"

Bevezetés

A tanulmány célja

Hipotézis

Kutatási célok

Kutatási módszerek

ÉN. Elméleti rész

1. A szökőkutak keletkezésének története

2. Szökőkutak Khakassiában

3. A szökőkút megjelenésének története Szentpéterváron

4. A nyomás, mint a szökőkutak működésének hajtóereje:

4.1 Folyadéknyomás erők

4.2 Nyomás

4.3. Az összekötő hajók működési elve

4.4 Szökőkutak műszaki tervezése

II. Gyakorlati rész

1. Különféle szökőkútmodellek hatása.

1.1 Szökőkút az ürességben.

1.2 Heron szökőkútja.

2. Szökőkút modell

III. Következtetés

IV. Bibliográfia

V. Alkalmazás

BEVEZETÉS

A szökőkutak a klasszikus hagyományos parkok nélkülözhetetlen díszei. A.S. Puskin jól mondta a szépségükről:

Gyémánt szökőkutak repülnek

Vidám zajjal a felhők felé,

A bálványok ragyognak alattuk...

Zúzás márvány korlátokhoz,

Gyöngy, tüzes ív

A vízesések zuhannak és csobbannak.

Gyakran csodáljuk meg fővárosunk, Abakan szökőkutak szépségét. Minden új szökőkút. Ez egy új mese, egy új mesesarok, ahol a városlakók igyekeznek. Nagyapámmal sokáig néztük, ahogy a szökőkút épül a parkunkban. Megkérdeztem a nagyapámat, hogy lehet-e otthon szökőkutat készíteni. Van egy probléma. Együtt elkezdtünk gondolkodni, hogyan lehetne megoldani ezt a problémát. Amikor beavattak minket líceumi tanulókká, akkor láttam először szökőkutat laboratóriumi körülmények között.

Nagyon gondolkodtam azon, hogyan és miért működik a szökőkút. Megkértem a fizikatanáromat, hogy segítsen kitalálni ezt. Úgy döntöttünk, hogy válaszolunk erre a kérdésre, és tanulmányt végzünk.

Az általam választott téma érdekes és aktuális..Mivel a szökőkutak a tájtervezés egyik fő tárgya park területén, a sült víz forrása nyári időszámítás, és a város minden szeglete szebbé, hangulatosabbá válik egy szökőkút segítségével.

A TANULMÁNY CÉLJA: Tudja meg, hogyan és miért működik a szökőkút, és milyen fizikai paraméterektől függ a sugár magassága a szökőkútban.

HIPOTÍZIS: Feltételezem, hogy a kommunikáló edények tulajdonságai alapján szökőkút hozható létre, és a szökőkútban lévő sugár magassága ezeknek az edényeknek a relatív helyzetétől függ.

KUTATÁSI CÉLOK:

Bővítse ismereteit a „Kommunikációs edények” témakörben.

Használja a megszerzett ismereteket kreatív feladatok elvégzésére.

KUTATÁSI MÓDSZEREK:

Elméleti – elsődleges források tanulmányozása.

Laboratórium – kísérlet végzése.

Analitikai – a kapott eredmények elemzése.

A szintézis az elméleti anyagok és a kapott eredmények általánosítása. Modell készítése.

1. A SZÖKŐKÚVOK ALKALMAZÁSÁNAK TÖRTÉNETE

Azt mondják, három dolgot nézhetsz vég nélkül: tűz, víz és csillagok. A vízről való elmélkedés - legyen az egy sima felület titokzatos mélysége, vagy a valahova rohanó-zúgó, mintha élne átlátszó patakok - nem csak a léleknek kellemes és az egészségre is jótékony hatású. Van ebben valami primitív, ezért is törekednek az emberek mindig a vízre. Nem véletlen, hogy a gyerekek akár egy átlagos esőtócsában is órákig játszhatnak. A tartály közelében a levegő mindig tiszta, friss és hűvös. És nem hiába mondják, hogy a víz nemcsak a testet, hanem a lelket is „tisztítja”, „mossa”.

Valószínűleg mindenki észrevette már, hogy víz közelében mennyivel könnyebb levegőt venni, mennyire eltűnik a fáradtság és az irritáció, milyen élénkítő és egyben békés a tenger, folyó, tó vagy tavacska közelében lenni. Már az ókorban az emberek gondolkodtak azon, hogyan lehet mesterséges tározókat létrehozni, és különösen érdekelte őket a folyóvíz rejtélye.

A szökőkút szó latin-olasz eredetű, a latin „fontis” szóból származik, ami „forrás”-t jelent. Ez azt jelenti, hogy egy vízsugár felfelé lövell, vagy nyomás alatt kifolyik a csőből. Vannak természetes eredetű szökőkutak - kis patakokban törő források. Pontosan az ilyen természeti források vonzották az emberek figyelmét ősidők óta, és arra késztették őket, hogy elgondolkodjanak azon, hogyan hasznosítsák ezt a jelenséget ott, ahol az embereknek szükségük van rá. Az építészek már évszázadok hajnalán is igyekeztek díszkővel keretezni a szökőkút vízfolyását, és egyedi vízsugarak mintát alkotni. A kis szökőkutak különösen akkor terjedtek el, amikor az emberek megtanulták elrejteni a vízsugarat sült agyagból vagy betonból készült csövekbe (az ókori rómaiak találmánya). Már bent Ókori Görögország a szökőkút szinte minden város attribútuma lett. Márvánnyal bélelve, mozaik fenekű, vagy vízi órával, vagy vízi orgonával, vagy bábszínházzal kombinálták, ahol a figurák sugár hatására mozogtak. A történészek a szökőkutakat mechanikus madarakkal írják le, amelyek vidáman énekeltek és

elhallgatott, amikor hirtelen megjelent egy bagoly. További fejlődés

szökőkutak építése kapott Az ókori Róma. Itt jelentek meg az első olcsó csövek - ólomból készültek, amiből az ezüstérc feldolgozása után sok maradt. Az i.sz. első században, Rómában, a lakosság szökőkútfüggőségének köszönhetően, naponta 1300 liter vizet fogyasztottak el lakosonként. Ettől kezdve minden gazdag rómainak volt egy kis udvara és egy úszómedencéje a házában, és mindig volt egy kis szökőkút a táj közepén. Ez a szökőkút az ivóvíz forrásaként és a hűvösség forrásaként játszott a forró napokon. A szökőkutak kifejlesztését elősegítette az ókori görög mechanika feltalálása a kommunikáló edények törvényének feltalálásával, amellyel a patríciusok szökőkutakat rendeztek házaik udvarán. A régiek dekoratív szökőkutait könnyen nevezhetjük a modern szökőkutak prototípusának. Ezt követően a szökőkutak az ivóvíz és a hűvösség forrásából a fenséges építészeti együttesek dekoratív ékességévé fejlődtek. Ha a középkorban a szökőkutak csak vízellátási forrásként szolgáltak, akkor a reneszánsz kezdetével a szökőkutak részévé váltak. építészeti együttes, vagy akár annak kulcseleme.(Lásd 1. melléklet)

2. Szökőkutak Khakassiában

A kakassziai fővárosban, Abakan városában egyedülálló szökőkutat építettek a parkban található kis víztározón. A helyzet az, hogy a szökőkút lebeg. Szivattyúból, úszóból, lámpából és szökőkútfúvókából áll. Az új szökőkút azért érdekes, mert könnyen felszerelhető és szétszerelhető, a tározóban teljesen bármely helyre felszerelhető. A jet magassága három és fél méter. Érdekes funkció szökőkút tervez a jelenléte a különböző víz minták. Ez a szökőkút nyáron éjjel-nappal működik (lásd a 2. mellékletet).

Abakan város közigazgatása közelében befejeződött a szökőkút építése.

A víz nem itt emelkedik fel, hanem

kocka alakú szerkezetek mentén ereszkedik le a vízzel ellátott virágcserepekbe

növények. A szökőkút tála természetes járólappal bélelt. A projektet az Abakan építészek fejlesztették ki. A kubikus szerkezetek úgy vannak stilizálva, hogy a várostervezési osztály épületének építészetére hasonlítsanak (lásd a 3. mellékletet).

3. A szökőkút megjelenésének története Szentpéterváron.

A városok folyóparti elhelyezkedése, a természetes vízgyűjtők bősége, magas szint talajvíz és sík terep - mindez nem járult hozzá a szökőkutak építéséhez Oroszországban a középkorban. Rengeteg víz volt, és könnyű volt hozzájutni. Az első szökőkutak I. Péter nevéhez fűződnek.

1713-ban Lebdon építész azt javasolta, hogy szökőkutakat építsenek Peterhofban, és lássák el őket „játszóvízzel, mert a parkok rendkívül unalmasak.

látszik." A péterhofi parkok, paloták és szökőkutak együttese a 18. század első negyedében jelent meg. egyfajta diadalemlékként a Balti-tengerhez való hozzáférésért folytatott orosz harc sikeres befejezésének tiszteletére (144 szökőkút, 3 vízesés). Az építkezés kezdete 171-re nyúlik vissza.

A francia mester azt javasolta, hogy „vízbevezető építményeket építsenek, mint Versailles-ban, a vizet Finn-öböl. Ehhez egyrészt szivattyúszerkezetek, másrészt az édesvíz felhasználására szántaknál drágábbak építésére lenne szükség. Ezért 1720-ban I. Péter maga is expedícióra indult a környéken, és Peterhoftól 20 km-re, az úgynevezett Ropshinsky-magaslatokon hatalmas forrás- és talajvízkészleteket fedezett fel. A vízvezeték megépítését az első orosz vízépítő mérnökre, Vaszilij Tuvolkovra bízták.

A Peterhof szökőkutak működési elve egyszerű: a víz gravitáció útján áramlik a tározók fúvókáihoz. Itt az összekötő hajók törvénye érvényesül: a tavak (tározók) lényegesen magasabban helyezkednek el, mint a park területe. Például a Rozovopavilionny-tó, ahol a Samsonovsky vízvezeték származik, 22 m-rel az öböl szintje felett található. A Felsőkert 5 szökőkútja a Grand Cascade víztározójaként szolgál.

Most néhány szó a Sámson szökőkútról - a fő a Peterhof szökőkutak közül a sugár magassága és teljesítménye szempontjából. Az emlékművet 173-ban állították az északi háború kimenetelét Oroszország javára döntő poltavai csata 25. évfordulója tiszteletére. A bibliai hőst, Sámsont ábrázolja (a csata 1709. június 28-án, az orosz hadsereg mennyei patrónusának tartott Szent Sámson napján zajlott), oroszlán állkapcsát tépve ( Nemzeti embléma Svédország egy oroszlán képét tartalmazza). A szökőkút alkotója K. Rastrelli. A szökőkút munkáját egy érdekes hatás hangsúlyozza; amikor a péterhofi szökőkutak felvillannak, víz jelenik meg az oroszlán tátongó szájában, és a patak fokozatosan egyre magasabbra emelkedik, és amikor eléri a határt, szimbolikusan demonstrálva a harc kimenetelét, a szökőkutak folyni kezdenek.

"Tritonok" a kaszkád felső teraszán ("Szirének és Naiádok"). A kagylókból, be

melyeket tengeri istenségek trombitálnak, szökőkútfúvókák törnek elő széles ívben: a víz urai trombitálják a hős dicsőségét.

1739-ben Anna Joannovna császárné számára A. D. Tatiscsev kancellár rajzai szerint egyfajta szökőkutat készítettek a Jégház közelében: egy életnagyságú elefántfigurát, amelynek törzséből 17 méter magas vízsugár tört ki (a víz szivattyú), miközben az égő olajat éjszaka kidobták. A jégházba való belépés előtt két delfin is olajsugarat dobott ki.

A legtöbb esetben szivattyúkat használtak szökőkutak létrehozására Peterhofban. Így először Oroszországban használtak gőz-atmoszférikus szivattyút erre a célra. I. Péter megrendelésére épült 1717-1718 között. és a barlang egyik helyiségébe telepítették Nyári kert a víz szökőkutakba emelésére.

A szentpétervári szökőkutak öt hónapon keresztül (május 9-től október végéig) naponta üzemelnek (10 óránkénti vízfogyasztás 100 000 m3).

Az oroszlánt legyőző Szent Sámson napja egybeesett a svédek Poltava melletti vereségével 1709. június 27-én. „Az orosz Sámson dicsőségesen darabokra tépte Ausztria ordító oroszlánját” – mondták róla kortársai. Sámson I. Péterre, az oroszlán pedig Svédországra gondolt, amelynek címere ezt a fenevadat ábrázolja.

A Grand Cascade 64 szökőkútból, 255 szoborból, domborműből, mascaronból és egyéb díszítő építészeti részletekből áll Peterhofban, így ez a szökőkút a világ egyik legnagyobb építménye.

A Felsőkert fényűző szőnyegként terül el a palota előtt. Kezdeti tervezését 1714-1724-ben végezték. építészek Braunstein és Leblon. BAN BEN Felső Kertöt szökőkút: 2 szökőkút Square Ponds, Oak, Mezheumny és Neptune. (Lásd a 4. mellékletet)

A nyomás, mint a szökőkutak mozgatórugója

4.1 Folyadéknyomás erők.

A mindennapi tapasztalatok azt tanítják, hogy a folyadékok ismert erőkkel hatnak a velük érintkező szilárd testek felületére. Ezeket az erőket folyadéknyomás erőknek nevezzük.

Amikor az ujjunkkal letakarjuk egy nyitott vízcsap nyílását, érezzük az ujjunkon a folyadék nyomásának erejét. Fájdalom a fülében, amit egy belemerülő úszó tapasztal meg nagyobb mélység, amit a dobhártyára ható víznyomás erők okoznak. A mélytengeri hőmérséklet mérésére szolgáló hőmérőknek nagyon tartósnak kell lenniük, hogy a víznyomás ne törje össze őket.

A nagy mélységben fellépő hatalmas nyomóerők miatt a tengeralattjáró hajótestének sokkal nagyobb szilárdságúnak kell lennie, mint egy felszíni hajóé. A hajó fenekére ható víznyomás erők a felszínen tartják a hajót, kiegyenlítve a rá ható gravitációs erőt. Nyomáserők hatnak a folyadékkal töltött edények fenekére és falaira: higanyt öntve egy gumiballonba azt látjuk, hogy annak alja és falai kifelé hajlanak. (Lásd az 5.6. függeléket)

Végül a nyomáserők a folyadék egyes részeiből másokra hatnak. Ez azt jelenti, hogy ha a folyadék bármely részét eltávolítanánk, akkor a fennmaradó rész egyensúlyának megőrzése érdekében bizonyos erőket kell kifejteni a keletkező felületre. Az egyensúly fenntartásához szükséges erők megegyeznek azokkal a nyomóerőkkel, amelyekkel a folyadék eltávolított része a fennmaradó részre hat.

A folyadékot tartalmazó edény falára, vagy a folyadékba merített szilárd test felületére nyomást nem fejtenek ki a felület egyetlen pontján sem. A szilárd és a folyadék érintkezési felületének teljes felületén eloszlanak. Ezért az adott felületre ható nyomáserő nemcsak a vele érintkező folyadék összenyomódási fokától függ, hanem ennek a felületnek a méretétől is.

A nyomóerők eloszlásának jellemzésére, függetlenül attól a felület méretétől, amelyen hatnak, bevezetjük a fogalmat. nyomás.

A felületre gyakorolt nyomás az erre a területre ható nyomáserő és a terület területének aránya. Nyilvánvaló, hogy a nyomás numerikusan egyenlő az eggyel egyenlő területre kifejtett nyomáserővel.

A nyomást p betűvel jelöljük. Ha egy adott területen a nyomáserő egyenlő F-vel, és a terület területe egyenlő S-vel, akkor a nyomást a képlet fejezi ki

p = F/S.

Ha a nyomóerők egy bizonyos felületen egyenletesen oszlanak el, akkor a nyomás minden ponton azonos. Ez például a dugattyús folyadék felületére gyakorolt nyomás.

Gyakran előfordul azonban, hogy a nyomóerők egyenetlenül oszlanak el a felületen. Ez azt jelenti, hogy a felület különböző helyein ugyanazokra a területekre különböző erők hatnak. (Lásd a 7. mellékletet)

Öntsünk vizet egy olyan edénybe, amelynek oldalfalán azonos lyukak vannak. Látni fogjuk, hogy az alsó patak nagyobb távolságra, a felső pedig kisebb távolságra folyik ki.

Ez azt jelenti, hogy az edény alján nagyobb nyomás van, mint a tetején.

4.3. Az összekötő hajók működési elve.

Azokat az edényeket, amelyeknek van kapcsolata vagy közös fenekük egymással, kommunikációsnak nevezik.

Vegyünk egy sor különféle formájú edényt, amelyeket alul egy cső köt össze.

5. ábra. Minden összekötő edényben a víz azonos szinten van

Ha az egyikbe folyadékot önt, a folyadék a csöveken keresztül a fennmaradó edényekbe áramlik, és az összes edényben azonos szinten ülepedik (5. ábra).

A magyarázat a következő. A nyomás a folyadék szabad felületein az edényekben azonos; egyenlő a légköri nyomással.

Így minden szabad felület ugyanahhoz a szintfelülethez tartozik, ezért ugyanabban a vízszintes síkban kell lennie. (Lásd a 8., 9. mellékletet)

A vízforraló és a kiöntőnyílása egymással kommunikáló edények: a víz azonos szinten van bennük. Ez azt jelenti, hogy a teáskanna kiöntőjének az edény felső szélével azonos magasságba kell érnie, különben a teáskanna nem tölthető fel a tetejéig. Amikor megdöntjük a vízforralót, a vízszint ugyanaz marad, de a kifolyó lemegy; amikor eléri a vízszintet, a víz ömleni kezd.

Ha az összekötő edényekben a folyadék különböző szinteken van (ez úgy érhető el, hogy a kommunikáló edények közé válaszfalat vagy bilincset helyezünk el, és az egyik edénybe folyadékot adagolunk), akkor ún. folyadéknyomás jön létre.

A nyomás egy olyan folyadékoszlop súlya által keltett nyomás, amelynek magassága megegyezik a szintkülönbséggel. Ennek a nyomásnak a hatására a folyadék a bilincs vagy válaszfal eltávolítása esetén az edénybe áramlik, ahol a szintje alacsonyabb, amíg a szintek egyenlővé nem válnak.

Teljesen más eredményt kapunk, ha heterogén folyadékokat öntünk a kommunikáló edények különböző lábaiba, azaz eltérő a sűrűségük, például víz és higany. Az alsó higanyoszlop egyensúlyba hozza a magasabb vízoszlopot. Figyelembe véve, hogy az egyensúly feltétele a nyomások egyenlősége a bal és a jobb oldalon, azt találjuk, hogy az egymással érintkező edényekben a folyadékoszlopok magassága fordítottan arányos a sűrűségükkel.

Az életben gyakran megtalálhatók: különféle kávéskannák, öntözőkannák, vízmérő poharak gőzkazánokon, zsilipek, vízcsövek, könyökkel hajlított cső - ezek mind példák a kommunikáló edényekre.

A szökőkutak működésének alapja az összekötő edények működési elve.

Ma kevesen gondolnak a szökőkutak működésére. Annyira hozzászoktunk hozzájuk, hogy amikor elhaladunk mellettük, csak lazán rájuk pillantunk.

És tényleg, mi itt a különleges? Ezüstös vízfolyamok nyomás alatt a magasba szállnak, és kristályfröccsenések ezreivé szóródnak. De a valóságban minden nem ilyen egyszerű. A szökőkutak lehetnek vízsugaras, kaszkádos vagy mechanikusak. Szökőkutak - petárdák (például Peterhofban), különböző magasságúak, formák és mindegyiknek saját neve van.

Korábban minden szökőkút közvetlen áramlású volt, vagyis közvetlenül a vízellátásból működött, de most „visszaforgató” vízellátást használnak, erős szivattyúkkal. A szökőkutak is különböző módon áramlanak: dinamikus fúvókák (változhatnak magasságban) és statikus fúvókák (a sugár azonos szinten).

Alapvetően a szökőkutak megőrzik történetiségüket

megjelenés, csak a „töltésük” modern. Bár természetesen korábban is épültek, az egyik ilyen példa a Sándor-kertben található szökőkút.

Már 120 éves, de a csövek egy része jó állapotban maradt. (Lásd a 10. mellékletet)

II . Különféle szökőkútmodellek akciója.

Kutatást végeztem a „Szökőkút az ürességben” témában. Ehhez vettem két lombikot. Az elsőre gumidugót tettem és egy vékony üvegcsövet vezettem át rajta. Helyezzen egy gumicsövet az ellenkező végére. A második lombikba színes vizet öntöttem.

Szivattyú segítségével kiszivattyúztam a levegőt az első lombikból, és megfordítottam a lombikot. Leengedtem a gumicsövet a második lombikba vízzel. A nyomáskülönbség miatt a második lombikból víz folyt az elsőbe.

Rájöttem, hogy minél kevesebb levegő van az első lombikban, annál erősebb lesz a másodikból érkező sugár.

Kutatást végeztem a "Gém szökőkút" témában. Ehhez el kellett készítenem a Heron szökőkútjának egyszerűsített modelljét. Vettem egy kis lombikot, és cseppentettem bele. Az ezzel a modellel végzett kísérletem során a lombikot fejjel lefelé helyeztem el. Amikor kinyitottam a csepegtetőt, a víz sugárban folyt ki a lombikból.

Utána kicsit lejjebb eresztettem a lombikot, sokkal lassabban folyt a víz, és sokkal kisebb lett a patak. A megfelelő változtatások elvégzése után megállapítottam, hogy a szökőkútban a sugár magassága a kommunikáló edények egymáshoz viszonyított helyzetétől függ.

A szökőkútban lévő sugár magasságának függősége a kommunikáló hajók egymáshoz viszonyított helyzetétől. (Lásd a 11. mellékletet)

A szökőkútban lévő sugár magasságának függése a lyuk átmérőjétől.

(Lásd a 12. mellékletet)

Következtetés: a szökőkút sugár magassága a következőktől függ:

A kommunikáló edények egymáshoz viszonyított helyzetétől függően minél magasabban van a kommunikáló edények közül, annál nagyobb a sugár magassága.

Minél kisebb a furat átmérője, annál nagyobb a fúvóka magassága.

Szökőkút modell

Ahhoz, hogy szökőkutat építsen egy személyes telken, el kell készítenie a szökőkút modelljét, ki kell találnia, hogyan kell szökőkutat építeni, és hová kell felszerelni a vízellátáshoz szükséges tározót. A szökőkút terve otthon készült. Miután magát a szökőkútmodellt díszítette,

Cseppentő segítségével egy lombikot csatlakoztattak hozzá (lásd a 13. mellékletet). Ha leengedi a lombikot,

akkor a víz nagyon lassan fog folyni, és ha felemeli a lombikot a második polcra, a víz nagy sugárban fog felfelé folyni.

III. Következtetés.

Munkám célja az volt, hogy a „Kommunikációs edények” témakörben bővítsem a személyes ismeretek körét, és a megszerzett ismereteket felhasználjam egy kreatív feladat elvégzésére. Munkám során megválaszoltam a kérdést: mi a hajtóereje a szökőkutak működésének, és meg tudtam alkotni a szökőkutak különféle működési modelljeit.

Megépítettem egy szökőkút makettjét, és tanulmányoztam a szökőkutak műszaki felépítését. Kísérleteket végzett a „Kommunikációs erek” témában.

A jövőben nagyapámmal egy szökőkutat tervezünk a saját telkünkön, felhasználva a szökőkutak műszaki felépítésének kutatása során kapott ismereteket és adatokat.

Következtetés: A szökőkútban lévő víz a Heron's Fountain elve szerint működik.

IV. Bibliográfia.

"Physical Encyclopedia" vezérigazgató A. M. Prohov.

Moszkva város. Szerk. " Szovjet enciklopédia» 1988, 705 pp.

„Egy fiatal fizikus enciklopédikus szótára” Összeg. V. A. Chuyanov - 2. M.: Pedagógia, 1991 - 336 oldal.

D. A. Kucharians és A. G. Raskin „Kertek és parkok” palotaegyüttesek Szentpétervárés a külvárosok."
9. függelék.

10. függelék.

11. függelék.

Lyuk átmérője

Tartály magassága

Fúvóka magassága

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,1 cm

1 m

3,5 cm

0,1 cm

130 cm

5 cm

12. függelék.

Lyuk átmérője

Tartály magassága

Fúvóka magassága

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,3 cm

50 cm

2 cm

0,5 cm

50 cm

1,5 cm

13. függelék.

14. függelék.

7. osztályos tanulók végezték

Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita

Cél: vizsgáljuk meg a kommunikáló edények törvényének működését a cirkulációs szökőkutak működésének példáján.

Feladatok:

1. Tananyag a szökőkutakról: fajtáik és működési elveik.

2. Tervezze meg egy cirkulációs szökőkút elrendezését

3. Hozzon létre egy szökőkutak gyűjteményt Nalchik városában.

4. Elemezze a kapott információkat, és vonjon le következtetéseket a szökőkutak felépítéséről és működési elvéről.

Mód:

Irodalmi és egyéb információforrások tanulmányozása, kísérletek végzése, információk és eredmények elemzése.

A probléma relevanciája

A víz emberre gyakorolt hatása igazán varázslatosnak nevezhető. A szökőkút hangja oldja a stresszt, megnyugtat és elfeledteti a gondokat.

Most a művészeti ötletek új megtestesülést kaptak - ötvözi az építészek, művészek és a rendkívül technikai területeken dolgozó szakemberek ötleteit .

A szökőkút kialakítása a fizikából ismert edények kommunikációjának elvén alapul: Bármilyen alakú és keresztmetszetű összekötő edényekben a homogén folyadék felületei azonos szintre vannak állítva .

A vizet a szökőkút medencéje felett elhelyezett tartályban gyűjtik össze. Ebben az esetben a víznyomás a szökőkút kimeneténél egyenlő lesz a H1 vízmagasságok különbségével. Ennek megfelelően minél nagyobb a különbség ezek között a magasságok között, annál erősebb a nyomás, és annál nagyobbat ér a szökőkútsugár. A szökőkút kimenetének átmérője is befolyásolja a szökőkút sugár magasságát. Minél kisebb, annál magasabbra lő a szökőkút.

Cirkulációs szökőkút

A cirkulációs szökőkutakban a víz zárt körben folyik. Fő tározójuk az alján található. A tartályból származó víz egy szivattyú segítségével magasabbra emelkedik a tömlőn keresztül. A tömlő belülről fut, kívülről nem látszik. A cirkulációs elven működő szökőkutak nem igényelnek vízellátást. Elég egyszer felönteni a vizet, majd feltölteni, ahogy elpárolog.

Természetes szökőkutak

gejzírek, rugók és

artézi vizek

Mesterséges szökőkutak:

utca, táj, belső

Szökőkút egy gyógyszállóban

"Sindika"

Szökőkút az Állami Mozi és Hangversenyterem előtt

Szökőkút a mozi közelében

"Keleti"

Szökőkút a sugárúton Shogentsukova

Szökőkút az Oroszországgal való újraegyesítés 400. évfordulója terén

10 a világ legcsodálatosabb szökőkútjai

Moonlight Rainbow Fountain (Szöul) - a híd leghosszabb szökőkútja

2. Fahd király szökőkút (Dzsidda) -

legmagasabb

3. Dubai Fountain komplexum (Dubai) - a legnagyobb és legdrágább

4. Crown Fountain (Chicago) -

a legnemzetközibb

5. Peterhof szökőkútjai (Szentpétervár) - a legfényűzőbb

6. A gazdagság kútja (Szingapúr) - Feng Shui szerint épített szökőkút

7. Bellagio Fountain (Las Vegas) - a leghíresebb táncoló szökőkút Amerika

8. Úszó szökőkutak (Oszaka)

- a legszellősebb

9. Merkúr-kút (Barcelona)

- a legmérgezőbb

A munka kísérleti része

A szökőkút készítése probléma, vagy megoldandó feladat. A fejlesztési problémák természetesen azonnal jelentkeztek.

Hipotézis:

Próbáld meg felhasználni azt a tényt, hogy a kommunikáló edényekben a homogén folyadék azonos szinten van egy szökőkút készítéséhez
Ha a szökőkút működik, derítse ki, hogy a szökőkút magassága függ-e a cső átmérőjétől

Munka eredményei:

Szeretnénk figyelmükbe ajánlani a keringő szökőkutakat.

Végzett kutatás: „A szökőkútoszlop magasságának a cső átmérőjétől való függésének ellenőrzése”

Következtetés:

A szökőkút magassága a cső átmérőjétől függ. Minél kisebb a cső átmérője, annál magasabb a szökőkútoszlop.

Következtetések:

1.Minden szökőkút összekötő edényeket használ

2. A kommunikáló erekben homogén folyadék hajlamos egy szinten legyen

3. A szökőkút az egymással érintkező edényekben lévő vízmagasság-különbség miatt folyik

4. A szökőkutak közötti különbség a fő tározó vízellátásának módjában van

Eredmények:

Szökőkutak gyűjteménye Nalchik városában

2. DIY cirkulációs szökőkutak

Hasznos lehet elolvasni: