Lucrarea de cercetare „Dependența înălțimii jetului fântânii de parametrii fizici. Prezentare pe tema „Extravaganța apei: fântâni” Prezentare fântâni despre fizică

Uimitoarea creație a inventatorului antic Heron din Alexandria - fântână veșnică

Manuscrisele arabe antice ne-au adus povestea creații uimitoare vechiul inventator Heron al Alexandriei. Unul dintre ele este un frumos vas minune în templu, din care curgea o fântână. Nu se vedeau nicăieri conducte de alimentare și nici mecanisme în interior

Invenția revendicată diferă semnificativ de jucăriile lui Viktor Zhigunov (Rusia) și John Folkis (SUA), brevetate în anii război rece. Cine știe, deoarece astfel de mari puteri erau interesate de această invenție, fie că este o mașină cu mișcare perpetuă sau pur și simplu unul dintre motoarele universale ale savantului grec antic Stârcul Alexandriei pierdut de omenire timp de 2000 de ani.

Scopul invenției este de a dovedi lumii întregi că Fântâna Stârcului nu este un mit sau un design primitiv, ci un design real, practic posibil, pe care încearcă să îl dezlege de 2000 de ani.

Invenția revendicată are scopul de a dezvălui adevăratul design Fântâna Stârcului, la nivelul cunoștințelor oamenilor de știință din Grecia antică, pe care mulți oameni de știință au încercat să-l dezvăluie timp de 2000 de ani, până astăzi, fără mecanisme vizibile și conducte de alimentare, care ar putea crea efectul unei mașini cu mișcare perpetuă.

Fântâna Stârcului este format din trei vase de sticlă - exterior 1, mijloc 2 și interior 3, dar spre deosebire de prototipul lui Viktor Zhigunov, plasat unul în celălalt. Vasul exterior 1 are forma unui vas deschis în care se toarnă apă, astfel încât apa ascunde două vase 2 și 3 - lipite între ele, astfel încât să se formeze un vid 6 și izolație termică între apa din vasul 1 și aerul din vasul 3. Tot vasul 3 este capacitatea de lucru. Există două găuri în vasul 3 - de la partea de sus, unde tubul este introdus strâns, până la fundul vasului, și de la partea de jos, unde se află supapa 5, prin apă din vasul exterior 1, sub presiune atmosferică supapa 5 intră în vasul interior 3 și o comprimă pe cea situată între tubul 4 și pereții exteriori ai vasului 3 de aer până când presiunea atmosferică din vasul 1 și presiunea aerului din vasul 3 sunt nivelate razele soarelui trec prin vasele 1 și 2, formând o lupă de apă (două lentile de sticlă umplute cu apă), și sunt amplificate prin vid 6 între vasele 2 și 3, pereții vasului 3 și aerul din vasul 3 sunt încălzite. Aerul din vasul 3 se dilată și împinge apa din vasul 3 prin tubul 4, formând o fântână. Nivelul apei din vasul 1 crește și, în consecință,
presiunea atmosferică a apei din vasul 1 crește, astfel, de îndată ce egalitatea este încălcată presiune atmosfericăîn vasul 1 și presiunea aerului în vasul 3, apa intră în vasul 3 prin supapa 5, răcește și comprimă aerul din vasul 3, iar procesul se repetă. Astfel, în această invenție, energia razelor solare este transformată în mișcarea apei. Fântâna funcționează în fiecare zi, fără mecanisme vizibile și
conducte de alimentare.

Avantajul este că vasele nu trebuie să fie rearanjate sau răsturnate. Fântâna funcționează în fiecare zi fără mecanisme vizibile sau conducte de alimentare și în orice loc în care cad razele soarelui.

Prin vasul de sticlă 1 umplut cu apă, este dificil de văzut vasele de sticlă interne și creează efectul unei mașini cu mișcare perpetuă, pe care niciun om de știință nu l-ar putea repeta timp de 2000 de ani.

„Mediul acvatic” - Căutați apă unde cresc coada. Locuitorii mediului acvatic. Tema lecției: Mediul acvatic. Întrebări pentru revizuire: Stuf de lac. Compararea condițiilor de viață în diferite medii. Cattail angustifolia. Astăzi vom învăța:

„Biogeocenoza iazului” - Burbot. Biocenoza unui corp de apă dulce. Păsări care trăiesc la suprafață. Biogeocenoza iazului. Organisme heterotrofe. Specii care trăiesc la suprafață. Populația lacului de acumulare. Lumina soarelui. Factori biotici. Organismele autotrofe.

„Comunități de plante” - Clements a visat să transforme ecologia într-o adevărată știință. Alexandru Nikolaevici Formozov (1899 – 1973). În principiu, geografia ecologică a plantelor s-ar putea încadra bine cu „noua botanică”... În 1933, Braun-Blanquet a publicat „Prodrome des Groupements Vegetaux” (Prodromus). Întregul accent este pus pe o abordare floristică a sarcinilor esențial de mediu.

„Factori abiotici” - Plante: rezistente la secetă - iubitoare de umiditate și acvatice Animale: acvatice - există suficientă apă în alimente. Sunt disponibile adaptări. Temperatura. Factori abiotici de mediu. Umiditate. Organisme cu sânge cald (păsări și mamifere). Organisme cu sânge rece (nevertebrate și multe vertebrate). Regimul optim de temperatură pentru organisme este de la 15 la 30 de grade.

„Comunități de apă” - Cum să stai la suprafața apei? Corp alungit, aerodinamic. Comunitatea coloanei de apă. Pește zburător. Corp plat ca o plută. Au excrescențe și peri. „Marinarii”. Întregul ocean mondial este un singur sistem ecologic. În ocean: Comunitatea apelor de suprafață. Mușchii. Om de război portughez și corabie cu pânze. Comunitate de adâncime.

„Biologie de mediu” - Aerobionts. Cantitatea de O2 Cantitatea de H2O Oscilații t Densitatea de iluminare. Plasați animalele sau plantele din lista furnizată în habitatul corespunzător. Studiul diferitelor habitate ale organismelor. Ernst Haeckel. Stenobionti. Mediul organic. Mediu sol-aer. starea de mediu care afectează un organism.

Stârcul Alexandriei Autor al unor lucrări în care a conturat sistematic bazele realizărilor lumii antice în domeniul mecanicii aplicate. În Pneumatică, Heron a descris diverse mecanisme conduse de aer sau abur încălzit sau comprimat: așa-numitele. aeolipilă, adică o minge care se rotește sub influența aburului, un deschizător automat de uși, o pompă de incendiu, diverse sifoane, o orgă de apă, un teatru de păpuși mecanic etc. În „Mecanică” Heron a descris 5 mașini simple: pârghie, poartă, pană , șurub și bloc. Heron cunoștea și paralelogramul forțelor.

A creat un automat pentru vânzarea apei „sacrate”, care a fost prototipul automatelor noastre pentru distribuirea lichidelor.

Fântâna lui Heron este formată din trei vase, așezate unul deasupra celuilalt și care comunică între ele. Cele două vase inferioare sunt închise, iar cel superior are forma unui vas deschis în care se toarnă apă. De asemenea, se toarnă apă în vasul din mijloc, care este ulterior închis. Printr-un tub care merge de la fundul vasului aproape până la fundul vasului inferior, apa curge în jos din vas și, comprimând aerul acolo, îi crește elasticitatea. Vasul inferior este conectat cu cel din mijloc printr-un tub prin care presiunea aerului este transmisă către vasul din mijloc. Prin exercitarea unei presiuni asupra apei, aerul o forțează să se ridice din vasul din mijloc prin tub în vasul superior, de unde iese o fântână de la capătul acestui tub, ridicându-se deasupra suprafeței apei. Apa fântână care cade în vas curge din aceasta printr-un tub în vasul inferior, unde nivelul apei crește treptat, iar nivelul apei din vasul din mijloc scade. Curând fântâna încetează să funcționeze. Pentru a începe din nou, trebuie doar să schimbați vasele inferioare și mijlocii. Minunatele invenții ale lui Heron. Fântâna Stârcului.

Cea mai comună metodă de iluminare în antichitate era folosirea lămpilor cu ulei, în care ardea un fitil înmuiat în ulei. Fitilul era o bucată de cârpă și s-a ars destul de repede, la fel și uleiul. Unul dintre principalele dezavantaje ale unor astfel de lămpi a fost necesitatea de a se asigura că există întotdeauna suficient fitil deasupra suprafeței uleiului, al cărui nivel era în scădere constantă. Dacă cu o singură lampă era ușor de urmărit, atunci cu mai multe lămpi era deja nevoie de un servitor care să se plimbe regulat prin cameră și să regleze fitilurile din lămpi. Heron a inventat o lampă automată cu ulei. Lampa cu ulei a lui Heron.

Cabinet autopropulsat. Pentru prima dată în istorie, Heron a dezvoltat un mecanism autopropulsat. Mecanismul era un dulap din lemn montat pe patru roți. Interiorul dulapului era ascuns în spatele ușilor. Secretul mișcării era simplu: o placă suspendată a fost coborâtă încet în interiorul dulapului, punând în mișcare întreaga structură cu ajutorul unor frânghii și arbori. Ca regulator de viteză a fost folosită o sursă de nisip, care a fost turnată treptat din partea de sus a dulapului până în jos. Viteza de coborâre a plăcii era reglată de viteza de turnare a nisipului, care depindea de cât de larg erau deschise ușile, separând partea superioară a dulapului de cea inferioară.

Teatru automat. Cele mai multe dintre desenele păpușilor mecanice ale lui Heron nu au supraviețuit, dar diverse surse conțin descrieri ale acestora. Se știe că Heron a creat un fel de teatru de păpuși, care se mișca pe roți ascunse de public și era un mic structura arhitecturala– patru coloane cu o bază comună și arhitravă. Păpușile de pe scena sa, mânate de un sistem complex de frânghii și roți dințate, ascunse și ele vederii publicului, au reconstituit ceremonia festivalului în cinstea lui Dionysos. De îndată ce un astfel de teatru a intrat în piața orașului, pe scena sa s-a aprins un foc deasupra figurii lui Dionysos, vinul s-a turnat dintr-un vas pe pantera care zăcea la picioarele zeității, iar alaiul a început să danseze pe muzică. Apoi muzica și dansul s-au oprit, Dionysus s-a întors în cealaltă direcție, o flacără s-a aprins în al doilea altar - și întreaga acțiune s-a repetat din nou. După o astfel de reprezentație, păpușile s-au oprit și spectacolul s-a încheiat. Această acțiune a trezit invariabil interesul tuturor locuitorilor, indiferent de vârstă. Dar spectacolele de stradă ale unui alt teatru de păpuși, Heron, nu au avut mai puțin succes. Acest teatru (pinaka) era de dimensiuni foarte mici, era ușor de mutat din loc în loc Era o mică coloană, în vârful căreia era ascunsă în spatele ușilor o machetă a unei scene de teatru. Au deschis și închis de cinci ori, împărțind în acte drama tristei întoarceri a învingătorilor Troiei. Scena minusculă a arătat cu o îndemânare excepțională modul în care războinicii au construit și au lansat bărci de navigat, a navigat asupra lor peste marea furtunoasă și a pierit în prăpastie sub fulgerul fulgerului și al tunetului. Pentru a simula tunetul, Heron a creat un dispozitiv special în care bile se revărsau dintr-o cutie și loveau o scândură.

Pompă Heron Pompă Heron. Pompa era formată din doi cilindri cu piston comunicanți dotați cu supape din care apa era deplasată alternativ. Pompa era condusă de puterea musculară a două persoane, care apăsau pe rând brațele manetei. Se știe că pompele de acest tip au fost folosite ulterior de romani pentru stingerea incendiilor și se distingeau prin calitate superioară fabricarea și montarea uimitor de precisă a tuturor pieselor. Până la descoperirea energiei electrice, pompele asemănătoare acestora erau adesea folosite atât pentru stingerea incendiilor, cât și în marina pentru pomparea apei din cale în caz de accident. După cum putem vedea, Heron a dezvoltat trei invenții foarte interesante: aeolipilul, pompa cu piston și boilerul. Prin combinarea lor a fost posibil să obțineți un motor cu abur. O astfel de sarcină era probabil în puterea, dacă nu a lui Heron însuși, atunci a adepților săi. Oamenii știau deja să creeze recipiente sigilate și, după cum se poate observa din exemplul pompei cu piston, au obținut un succes semnificativ în fabricarea mecanismelor care necesitau o fabricație de înaltă precizie. Un motor cu abur, desigur, nu este un motor cu reacție, pentru a cărui creație lipseau în mod clar cunoștințele oamenilor de știință antici, dar ar accelera în mod semnificativ dezvoltarea omenirii.

„Dependența înălțimii jetului fântânii de parametrii fizici”

Cernogorsk - 2014

MBOU "Liceul"

Introducere

Scopul studiului

Ipoteză

Obiectivele cercetării

Metode de cercetare

eu. Partea teoretică

1. Istoria creării fântânilor

2. Fântâni în Khakassia

3. Istoria apariției fântânii din Sankt Petersburg

4. Presiunea ca forță motrice din spatele funcționării fântânilor:

4.1 Forțele de presiune a fluidului

4.2 Presiune

4.3 Principiul de funcționare al vaselor comunicante

4.4 Proiectarea tehnică a fântânilor

II. Partea practică

1.Efectul diferitelor modele de fântâni.

1.1 Fântână în vid.

1.2 Fântâna Stârcului.

2. Model de fântână

III. Concluzie

IV. Bibliografie

V. Aplicație

INTRODUCERE

Fântânile sunt un decor indispensabil al unui parc obișnuit clasic. A.S. Pușkin a spus bine despre frumusețea lor:

Fântânile cu diamante zboară

Cu un zgomot vesel către nori,

Idolii strălucesc sub ei...

Zdrobirea de bariere de marmură,

O perlă, un arc de foc

Cascadele cad și stropesc.

Admirăm adesea frumusețea fântânilor din capitala noastră, Abakan.. Fiecare fântână nouă. Acesta este un nou basm, un nou colț de basm în care locuitorii orașului se străduiesc. Eu și bunicul meu am urmărit mult timp cum se construia fântâna în parcul nostru. L-am întrebat pe bunicul meu dacă se poate face o fântână acasă. Există o problemă. Împreună am început să ne gândim cum să rezolvăm această problemă. Când am fost inițiați în liceeni, am văzut pentru prima dată o fântână în condiții de laborator.

Chiar m-am gândit cum și de ce funcționează fântâna. Mi-am cerut profesorului meu de fizică să mă ajute să înțeleg asta. Am decis să răspundem la această întrebare și să facem un studiu.

Subiectul pe care l-am ales este interesant și relevant în prezent..Deoarece fântânile sunt unul dintre subiectele principale ale amenajării peisajului zona parcului, sursa de apă din friptură ora de vara, iar fiecare colț al orașului devine mai frumos și mai confortabil cu ajutorul unei fântâni.

SCOPUL STUDIULUI: Aflați cum și de ce funcționează fântâna și de ce parametri fizici depinde înălțimea jetului din fântână.

IPOTIZE: Presupun că o fântână poate fi creată pe baza proprietăților vaselor comunicante, iar înălțimea jetului în fântână depinde de poziția relativă a acestor vase comunicante.

OBIECTIVELE CERCETĂRII:

Extindeți-vă cunoștințele pe tema „Nave comunicante”.

Utilizați cunoștințele dobândite pentru a finaliza sarcini creative.

METODE DE CERCETARE:

Teoretic – studiul surselor primare.

Laborator – realizarea unui experiment.

Analitic – analiza rezultatelor obținute.

Sinteza este o generalizare a materialelor teoretice și a rezultatelor obținute. Crearea unui model.

1. ISTORIA FÂNȚIILOR

Se spune că există trei lucruri la care te poți uita la nesfârșit - focul, apa și stele. Contemplarea apei – fie că este vorba despre adâncimea misterioasă a unei suprafețe netede, fie că este vorba de pâraie transparente care se repezi și se repezi undeva, parcă vie – nu este doar plăcută sufletului și benefică pentru sănătate. Există ceva primordial în asta, motiv pentru care oamenii se străduiesc întotdeauna pentru apă. Nu degeaba copiii se pot juca ore întregi chiar și într-o băltoacă obișnuită de ploaie. Aerul din apropierea rezervorului este întotdeauna curat, proaspăt și rece. Și nu degeaba se spune că apa „curăță”, „spălă” nu numai trupul, ci și sufletul.

Probabil că toată lumea a observat cât de ușor este să respiri lângă apă, cât de oboseală și iritația dispar, cât de revigorant și în același timp liniștit este să fii lângă mare, râu, lac sau iaz. Deja în antichitate, oamenii se gândeau cum să creeze rezervoare artificiale și erau interesați în special de misterul apei curgătoare.

Cuvântul fântână este de origine latină-italiană, provine din latinescul „fontis”, care se traduce prin „sursă”. În sens, aceasta înseamnă un curent de apă care curge în sus sau care curge dintr-o țeavă sub presiune. Există fântâni de apă de origine naturală - izvoare care țâșnesc în pâraie mici. Tocmai astfel de surse naturale au atras atenția oamenilor din cele mai vechi timpuri și i-au făcut să se gândească la cum să folosească acest fenomen acolo unde oamenii au nevoie de el. Chiar și în zorii secolelor, arhitecții au încercat să încadreze fluxul de apă dintr-o fântână cu piatră decorativă și să creeze un model unic de jeturi de apă. Fântânile mici au devenit deosebit de răspândite atunci când oamenii au învățat să ascundă jeturile de apă în țevi din lut copt sau beton (o invenție a vechilor romani). Deja inauntru Grecia antică orice fântână a devenit un atribut al aproape fiecărui oraș. Căptușite cu marmură, cu fund de mozaic, erau combinate fie cu un ceas cu apă, fie cu o orgă cu apă, fie cu un teatru de păpuși, unde figurile se mișcau sub influența jeturilor. Istoricii descriu fântâni cu păsări mecanice care cântau vesel și

a tăcut când a apărut deodată o bufniță. Dezvoltare în continuare

construirea fântânilor primite Roma antică. Aici au apărut primele țevi ieftine - erau făcute din plumb, din care a rămas mult după prelucrarea minereului de argint. În secolul I d.Hr., la Roma, datorită dependenței populației de fântâni, se consumau 1.300 de litri de apă pe zi pe locuitor. Din acel moment, fiecare roman bogat avea o curte mică și o piscină în casa lui, iar în centrul peisajului era mereu o mică fântână. Această fântână a jucat rolul unei surse de apă potabilă și o sursă de răcoare în zilele toride. Dezvoltarea fântânilor a fost facilitată de inventarea legii vaselor comunicante de către mecanicii greci antici, folosindu-se de care patricienii aranjau fântâni în curțile caselor lor. Fântânile decorative ale anticilor pot fi numite cu ușurință prototipul fântânilor moderne. Ulterior, fântânile au evoluat de la o sursă de apă potabilă și răcoare la o podoabă decorativă a ansamblurilor arhitecturale maiestuoase. Dacă în Evul Mediu fântânile serveau doar ca sursă de alimentare cu apă, atunci, la începutul Renașterii, fântânile au devenit parte din ansamblu arhitectural, sau chiar elementul său cheie.(Vezi anexa 1)

2. Fântâni în Khakassia

În capitala Khakassia, în orașul Abakan, pe un mic rezervor din parc a fost construită o fântână unică. Cert este că fântâna plutește. Este format dintr-o pompă, flotor, lumină și duză de fântână. Noua fantana este interesanta deoarece este usor de montat si demontat poate fi instalata in absolut orice loc din rezervor. Înălțimea jetului este de trei metri și jumătate. Caracteristică interesantă designul fântânilor este prezența diferitelor modele de apă. Această fântână funcționează non-stop în timpul verii (vezi Anexa 2).

Construcția fântânii a fost finalizată lângă administrația orașului Abakan.

Apa nu se ridică aici, dar

coboară de-a lungul structurilor cubice în ghivece cu apă

plantelor. Vasul fântânii este căptușit cu piatră naturală. Proiectul a fost dezvoltat de arhitecții Abakan. Structurile cubice sunt stilizate pentru a se asemăna cu arhitectura clădirii departamentului de urbanism (vezi anexa 3).

3. Istoria apariției fântânii din Sankt Petersburg.

Amplasarea orașelor de-a lungul malurilor râurilor, abundența bazinelor naturale de apă, nivel inalt apele subterane și teren plat - toate acestea nu au contribuit la construirea fântânilor în Rusia în Evul Mediu. Era multă apă și era ușor de obținut. Primele fântâni sunt asociate cu numele lui Petru I.

În 1713, arhitectul Lebdon a propus să construiască fântâni în Peterhof și să le aprovizioneze cu „ape de joacă, pentru că parcurile sunt extrem de plictisitoare.

pare.” Ansamblul de parcuri, palate și fântâni din Peterhof a apărut în primul sfert al secolului al XVIII-lea. ca un fel de monument triumfal în onoarea încheierii cu succes a luptei Rusiei pentru accesul la Marea Baltică (144 fântâni, 3 cascade). Începutul construcției datează din anul 171.

Maestrul francez a propus „construirea unor structuri de captare a apei, ca la Versailles, ridicarea apei din Golful Finlandei. Acest lucru, pe de o parte, ar necesita construirea unor structuri de pompare, iar pe de altă parte, a unora mai scumpe decât cele destinate utilizării apei proaspete. De aceea, în 1720, Petru I însuși a plecat într-o expediție în zona înconjurătoare, iar la 20 km de Peterhof, pe așa-numitele înălțimi Ropshinsky, a descoperit rezerve mari de izvor și apă subterană. Construcția conductei de apă a fost încredințată primului inginer hidraulic rus Vasily Tuvolkov.

Principiul de funcționare al fântânilor Peterhof este simplu: apa curge prin gravitație către duzele rezervoarelor. Aici se folosește legea vaselor comunicante: iazurile (lacurile de acumulare) sunt situate semnificativ mai sus decât teritoriul parcului. De exemplu, iazul Rozovopavilionny, de unde provine conducta de apă Samsonovsky, este situat la o altitudine de 22 m deasupra nivelului golfului. Cele 5 fântâni din Grădina Superioară servesc drept rezervor de apă pentru Marea Cascada.

Acum câteva cuvinte despre fântâna Samson - principala dintre toate fântânile Peterhof în ceea ce privește înălțimea și puterea jetului. Monumentul a fost ridicat în 173 în onoarea a 25 de ani de la Bătălia de la Poltava, care a decis rezultatul Războiului de Nord în favoarea Rusiei. Îl înfățișează pe eroul biblic Samson (bătălia a avut loc la 28 iunie 1709, de ziua Sfântului Samson, care era considerat patronul ceresc al armatei ruse), rupând fălcile unui leu ( emblema nationala Suedia include o imagine a unui leu). Creatorul fântânii este K. Rastrelli. Lucrarea fântânii este subliniată printr-un efect interesant; când fântânile din Peterhof se aprind, apă apare în gura căscată a leului, iar pârâul devine treptat din ce în ce mai sus, iar când ajunge la limită, demonstrând simbolic rezultatul luptei, fântânile încep să curgă

„Tritonii” de pe Terasa Superioară a Cascadei („Sirenele și Naiadele”). Din scoici, în

care sunt trâmbițate de zeitățile mării, jeturile de fântâni izbucnesc în arce largi: stăpânii apei trâmbițează gloria eroului.

În 1739 Pentru împărăteasa Anna Ioannovna, conform desenelor cancelarului A.D. Tatishchev, lângă Casa de Gheață a fost făcut un fel de fântână: o figură în mărime naturală a unui elefant, din trunchiul căruia ieșea un râu de apă înalt de 17 metri (apa era alimentat de o pompă), iar uleiul arzând era aruncat noaptea. Înainte de a intra în casa de gheață, doi delfini au aruncat și ei jeturi de ulei.

În cele mai multe cazuri, pompele au fost folosite pentru a crea fântâni în Peterhof. Astfel, o pompă atmosferică cu abur a fost folosită pentru prima dată în acest scop în Rusia. A fost construită din ordinul lui Petru I în 1717-1718. și instalat într-una din încăperile grotei Grădina de vară pentru ridicarea apei la fântâni.

Fântânile din Sankt Petersburg funcționează zilnic timp de cinci luni (din 9 mai până la sfârșitul lunii octombrie) (consumul de apă la 10 ore este de 100.000 m3).

Ziua Sfântului Samson, care l-a învins pe leu, a coincis cu înfrângerea suedezilor de lângă Poltava la 27 iunie 1709. „Rusul Samson a sfâșiat în mod glorios leul care răcnește al Austriei”, au spus contemporanii săi despre el. Samson însemna Petru I, iar leul însemna Suedia, a cărei stemă înfățișează această fiară.

Marea Cascada este formată din 64 de fântâni, 255 de sculpturi, basoreliefuri, mascaroane și alte detalii arhitecturale decorative din Peterhof, ceea ce face ca această fântână să fie una dintre cele mai mari din lume.

Grădina de Sus se întinde în fața palatului ca un covor luxos. Planificarea sa inițială a fost realizată în 1714-1724. arhitecții Braunstein și Leblon. ÎN Grădina de Sus cinci fântâni: 2 fântâni de Iazuri pătrate, Stejar, Mezheumny și Neptun. (Vezi anexa 4)

Presiunea ca forță motrice din spatele fântânilor

4.1 Forțele de presiune a fluidului.

Experiența de zi cu zi ne învață că lichidele acționează cu forțe cunoscute pe suprafața corpurilor solide în contact cu ele. Aceste forțe le numim forțe de presiune a fluidului.

Când acoperim cu degetul deschiderea unui robinet de apă deschis, simțim forța lichidului care ne apasă pe degetul. Durere în urechi, care este experimentat de un înotător care se scufundă în adâncime mai mare, cauzată de forțele de presiune a apei asupra timpanului. Termometrele pentru măsurarea temperaturii în mare adâncime trebuie să fie foarte rezistente, astfel încât presiunea apei să nu le zdrobească.

Datorită forțelor enorme de presiune la adâncimi mari, carena unui submarin trebuie să aibă o rezistență mult mai mare decât corpul unei nave de suprafață. Forțele de presiune a apei de pe fundul navei susțin nava la suprafață, echilibrând forța gravitațională care acționează asupra acesteia. Forțele de presiune acționează asupra fundului și pereților vaselor umplute cu lichid: turnând mercur într-un balon de cauciuc, vedem că fundul și pereții acestuia se îndoaie spre exterior. (Vezi anexa 5.6)

În cele din urmă, forțele de presiune acționează din unele părți ale lichidului asupra altora. Aceasta înseamnă că dacă am îndepărtat orice parte a lichidului, atunci pentru a menține echilibrul părții rămase ar fi necesar să aplicăm anumite forțe pe suprafața rezultată. Forțele necesare menținerii echilibrului sunt egale cu forțele de presiune cu care partea îndepărtată a lichidului acționează asupra părții rămase.

Forțele de presiune asupra pereților unui recipient care conține un lichid sau pe suprafața unui corp solid scufundat într-un lichid nu sunt aplicate în niciun punct specific al suprafeței. Ele sunt distribuite pe întreaga suprafață de contact dintre un solid și un lichid. Prin urmare, forța de presiune pe o suprafață dată depinde nu numai de gradul de compresie a lichidului în contact cu aceasta, ci și de dimensiunea acestei suprafețe.

Pentru a caracteriza distribuția forțelor de presiune, indiferent de dimensiunea suprafeței pe care acţionează, se introduce conceptul presiune.

Presiunea pe o suprafață este raportul dintre forța de presiune care acționează asupra acestei zone și aria zonei. Evident, presiunea este numeric egală cu forța de presiune exercitată asupra unei suprafețe a cărei arie este egală cu unu.

Vom desemna presiunea prin litera p. Dacă forța de presiune pe o anumită zonă este egală cu F, iar aria zonei este egală cu S, atunci presiunea va fi exprimată prin formula

p = F/S.

Dacă forțele de presiune sunt distribuite uniform pe o anumită suprafață, atunci presiunea este aceeași în fiecare punct. Aceasta este, de exemplu, presiunea pe suprafața unui lichid de comprimare a pistonului.

Adesea, totuși, există cazuri când forțele de presiune sunt distribuite neuniform pe suprafață. Aceasta înseamnă că forțe diferite acționează pe aceleași zone în locuri diferite de pe suprafață. (Vezi anexa 7)

Să turnăm apă într-un vas cu găuri identice în peretele lateral. Vom vedea că fluxul inferior curge pe o distanță mai mare, iar fluxul superior pe o distanță mai scurtă.

Aceasta înseamnă că există mai multă presiune în partea de jos a vasului decât în partea de sus.

4.3 Principiul de funcționare a vaselor comunicante.

Vasele care au o conexiune sau un fund comun între ele sunt de obicei numite comunicante.

Să luăm o serie de vase de diferite forme, conectate la fund printr-un tub.

Fig.5. În toate vasele comunicante, apa este la același nivel

Dacă turnați lichid într-una dintre ele, lichidul va curge prin tuburi în vasele rămase și se va așeza în toate vasele la același nivel (Fig. 5).

Explicația este următoarea. Presiunea pe suprafețele libere ale lichidului din vase este aceeași; este egală cu presiunea atmosferică.

Astfel, toate suprafețele libere aparțin aceleiași suprafețe de nivel și, prin urmare, trebuie să fie în același plan orizontal. (Vezi anexele 8, 9)

Ibricul și gura lui sunt vase comunicante: apa din ele este la același nivel. Aceasta înseamnă că duza ceainicului trebuie să atingă aceeași înălțime cu marginea superioară a vasului, altfel ceainicul nu poate fi umplut până la vârf. Când înclinăm ibricul, nivelul apei rămâne același, dar duza coboară; când ajunge la nivelul apei, apa va începe să se reverse.

Dacă lichidul din vasele comunicante se află la niveluri diferite (acest lucru poate fi realizat prin plasarea unei perete sau cleme între vasele comunicante și adăugarea de lichid într-unul dintre vase), atunci se creează așa-numita presiune a lichidului.

Presiunea este presiunea produsă de greutatea unei coloane de lichid cu o înălțime egală cu diferența de nivel. Sub influența acestei presiuni, lichidul, dacă clema sau despărțitorul este îndepărtat, va curge în vas unde nivelul său este mai scăzut până când nivelurile sunt egale.

Se obține un rezultat complet diferit dacă lichide eterogene sunt turnate în diferite picioare ale vaselor comunicante, adică densitățile lor sunt diferite, de exemplu, apă și mercur. Coloana inferioară de mercur echilibrează coloana superioară de apă. Având în vedere că starea de echilibru este egalitatea presiunilor la stânga și la dreapta, constatăm că înălțimea coloanelor de lichid din vasele comunicante este invers proporțională cu densitățile acestora.

În viață se găsesc destul de des: diverse vase de cafea, cutii de apă, pahare de măsurare a apei pe cazane de abur, ecluze, conducte de apă, o țeavă îndoită cu un cot - toate acestea sunt exemple de vase comunicante.

Principiul de funcționare a vaselor comunicante stă la baza funcționării fântânilor.

Astăzi, puțini oameni se gândesc la modul în care funcționează fântânile. Suntem atât de obișnuiți cu ei încât, când trecem pe lângă ei, ne aruncăm o privire dezinvoltă la ei.

Și într-adevăr, ce este special aici? Fluxuri argintii de apă, sub presiune, se înalță sus și se împrăștie în mii de stropi de cristal. Dar, în realitate, totul nu este atât de simplu. Fântânile pot fi cu jet de apă, în cascadă sau mecanice. Fântâni - petarde (de exemplu, în Peterhof), diferite înălțimi, forme și fiecare are propriul nume.

Anterior, toate fântânile erau cu flux direct, adică funcționau direct de la sursa de apă, dar acum se folosește alimentarea cu apă „recirculată”, folosind pompe puternice. Fântânile curg și în moduri diferite: jeturi dinamice (pot modifica înălțimea) și jeturi statice (jet la același nivel).

Practic, fântânile își păstrează istoricul

aspect, doar „umplerea” lor este modernă. Deși, desigur, au fost construite și înainte, cu mare efect, un astfel de exemplu este fântâna din grădina Alexandru.

Are deja 120 de ani, dar unele dintre țevi rămân în stare bună. (Vezi anexa 10)

II . Acțiunea diferitelor modele de fântâni.

Am efectuat cercetări pe tema „Fântâna în vid”. Pentru asta am luat două baloane. Pe primul am pus un dop de cauciuc si prin el a trecut un tub subtire de sticla. Puneți un tub de cauciuc pe capătul opus. Am turnat apă colorată în al doilea balon.

Folosind o pompă, am pompat aerul din primul balon și am întors balonul. Am coborât tubul de cauciuc în al doilea balon cu apă. Din cauza diferenței de presiune, apa din al doilea balon a trecut în primul.

Am aflat că cu cât este mai puțin aer în primul balon, cu atât va fi mai puternic jetul din al doilea.

Am făcut cercetări pe tema „Fântâna stârcului”. Pentru a face acest lucru, a trebuit să fac un model simplificat al fântânii lui Heron. Am luat un balon mic și am introdus un picurător în el. În experimentul meu folosind acest model, am plasat balonul cu susul în jos. Când am deschis picuratorul, apa a curjat din balon într-un râu.

Apoi, am coborât balonul puțin mai jos, apa curgea mult mai încet, iar pârâul a devenit mult mai mic. Făcând modificările corespunzătoare, am aflat că înălțimea jetului în fântână depinde de poziția relativă a vaselor comunicante.

Dependența înălțimii jetului într-o fântână de poziția relativă a vaselor comunicante. (Vezi anexa 11)

Dependența înălțimii jetului în fântână de diametrul găurii.

(Vezi anexa 12)

Concluzie: înălțimea jetului de fântână depinde de:

În funcție de poziția relativă a vaselor comunicante, cu cât vasele comunicante este mai sus, cu atât înălțimea jetului este mai mare.

Cu cât diametrul găurii este mai mic, cu atât înălțimea jetului este mai mare.

Model de fântână

Pentru a construi o fântână pe un teren personal, trebuie să faceți un model al fântânii, să vă dați seama cum să construiți o fântână și unde să instalați rezervorul pentru alimentarea cu apă. Designul pentru fântână a fost făcut acasă. După ce am decorat modelul fântânii în sine,

Folosind un picurător, a fost atașat un balon (vezi Anexa 13) Dacă coborâți balonul în jos.

atunci apa va curge foarte încet, iar dacă ridici balonul pe al doilea raft, apa va curge în sus într-un curent mare.

III. Concluzie.

Scopul muncii mele a fost să extind aria de cunoștințe personale pe tema „Vasele comunicante” și să folosesc cunoștințele dobândite pentru a finaliza o sarcină creativă. În timpul muncii mele, am răspuns la întrebarea: care este forța motrice din spatele funcționării fântânilor și am putut crea diverse modele de funcționare ale fântânilor.

Am construit un model de fântână și am studiat structura tehnică a fântânilor. A efectuat experimente pe tema „Vasele comunicante”.

În viitor, bunicul meu și cu mine plănuim să construim o fântână pe parcela noastră personală, folosind cunoștințele și datele pe care le-am primit în timpul cercetării structurii tehnice a fântânilor.

Concluzie: Apa din fântâna din fântână funcționează după principiul Fântânii lui Heron.

IV. Bibliografie.

„Enciclopedia fizică” CEO A. M. Prohov.

Orașul Moscova. Ed. " Enciclopedia sovietică» 1988, 705 p.

„Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician” Comp. V. A. Chuyanov - M. II: Pedagogie, 1991 - 336 pag.

D. A. Kucharians și A. G. Raskin „Grădini și parcuri” ansambluri de palat St.Petersburgși suburbii.”
Anexa 9.

Anexa 10.

Anexa 11.

Diametrul găurii

Înălțimea rezervorului

Înălțimea jetului

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,1 cm

1m

3,5 cm

0,1 cm

130 cm

5 cm

Anexa 12.

Diametrul găurii

Înălțimea rezervorului

Înălțimea jetului

0,1 cm

50 cm

2,5 cm

0,3 cm

50 cm

2 cm

0,5 cm

50 cm

1,5 cm

Anexa 13.

Anexa 14.

Completat de elevii clasei a VII-a

Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita

Ţintă: luați în considerare funcționarea legii vaselor comunicante folosind exemplul funcționării fântânilor de circulație.

Sarcini:

1. Material de studiu despre fântâni: tipurile și principiile de funcționare ale acestora.

2. Proiectați un aspect al unei fântâni de circulație

3. Creați o colecție de fântâni în orașul Nalchik.

4. Analizați informațiile primite și trageți concluzii despre structura și principiul de funcționare al fântânilor.

Metode:

Studierea surselor literare și a altor surse de informații, efectuarea de experimente, analizarea informațiilor și a rezultatelor.

Relevanța problemei

Efectul apei asupra unei persoane poate fi numit cu adevărat magic. Sunetul fântânii ameliorează stresul, te calmează și te face să uiți de griji.

Acum, ideile de artă au primit o nouă întruchipare - combinând ideile arhitecților, artiștilor și specialiștilor în domenii extrem de tehnice .

Designul fântânii se bazează pe principiul vaselor comunicante cunoscut de noi din fizică: În vasele comunicante de orice formă și secțiune transversală, suprafețele unui lichid omogen sunt așezate la același nivel .

Apa este colectată într-un recipient situat deasupra bazinului fântânii. În acest caz, presiunea apei la ieșirea fântânii va fi egală cu diferența de înălțimi a apei H1. În consecință, cu cât diferența dintre aceste înălțimi este mai mare, cu atât presiunea este mai puternică și cu atât jetul de fântână lovește mai mult. Diametrul ieșirii fântânii afectează și înălțimea jetului fântânii. Cu cât este mai mic, cu atât lăstarii fântânii sunt mai înalți.

Fântână de circulație

În fântânile de circulație, apa curge într-un cerc închis. Rezervorul lor principal este situat în partea de jos. Apa din rezervor se ridică mai sus prin furtun folosind o pompă. Furtunul trece în interior și nu este vizibil din exterior. Fântânile bazate pe principiul circulației nu necesită alimentare cu apă. Este suficient să turnați apă o dată, apoi să completați pe măsură ce se evaporă.

Fântâni naturale

gheizere, izvoare și

ape arteziene

Fântâni artificiale:

strada, peisaj, interior

Fântână într-un hotel spa

"Sindika"

Fântână în fața cinematografului de stat și a sălii de concerte

Fântână lângă cinema

"Est"

Fântână de pe Avenue Şogentsukova

Fântână din piața celei de-a 400-a aniversări a reunificării cu Rusia

10 cele mai uimitoare fântâni din lume

Moonlight Rainbow Fountain (Seul) - cea mai lungă fântână de pe pod

2. Fântâna Regelui Fahd (Jeddah) -

cel mai inalt

3. Complexul Dubai Fountain (Dubai) - cel mai mare și cel mai scump

4. Fântâna Coroanei (Chicago) -

cel mai international

5. Fântânile Peterhof (Sankt Petersburg) - cele mai luxoase

6. Fântâna bogăției (Singapore) - o fântână construită conform Feng Shui

7. Fantana Bellagio (Las Vegas) - cea mai faimoasa fântână de dans America

8. Fântâni plutitoare (Osaka)

- cel mai aerisit

9. Fântâna Mercur (Barcelona)

- cel mai otrăvitor

Parte experimentală a lucrării

A face o fântână este o problemă sau o sarcină care trebuie rezolvată. Desigur, problemele de dezvoltare au apărut imediat.

Ipoteză:

Încercați să folosiți faptul că în vasele comunicante lichidul omogen este la același nivel pentru a face o fântână
Dacă fântâna va funcționa, aflați dacă înălțimea fântânii depinde de diametrul tubului

Rezultatele muncii:

Dorim să vă prezentăm atenției fântânile de circulație.

Cercetări efectuate: „Verificarea dependenței înălțimii coloanei fântânii de diametrul tubului”

Concluzie:

Înălțimea fântânii depinde de diametrul tubului. Cu cât diametrul tubului este mai mic, cu atât coloana fântânii este mai mare.

Concluzii:

1.Toate fântânile folosesc vase comunicante

2. În vasele comunicante tinde un lichid omogen fie la acelasi nivel

3. Fântâna curge datorită diferenței de înălțime a apei în vasele comunicante

4. Diferența dintre fântâni este în metoda de alimentare cu apă a rezervorului principal

Rezultate:

Colecția de fântâni din orașul Nalcik

2. Fântâni de circulație DIY

Ar putea fi util să citiți: