Puna kërkimore “Varësia e lartësisë së rrymës së shatërvanit nga parametrat fizikë. Prezantim me temën "Ekstravaganza e ujit: shatërvanët" Prezantimi i shatërvanëve mbi fizikën

Krijimi i mahnitshëm i shpikësit të lashtë Heron të Aleksandrisë - burim i përjetshëm

Dorëshkrimet e lashta arabe na sollën historinë e krijime të mahnitshme Shpikësi antik Heron i Aleksandrisë. Njëra prej tyre është një tas i bukur mrekullie në tempull, nga i cili rridhte një shatërvan. Nuk dukeshin askund tubacione furnizimi dhe nuk kishte mekanizma brenda

Shpikja e pretenduar ndryshon ndjeshëm nga lodrat e Viktor Zhigunov (Rusi) dhe John Folkis (SHBA), të patentuara në vite lufte te ftohte. Kush e di, meqenëse fuqi të tilla të mëdha ishin të interesuara për këtë shpikje, nëse ishte një makinë me lëvizje të përhershme apo thjesht një nga motorët universalë të shkencëtarit të lashtë grek. Heroni i Aleksandrisë e humbur nga njerëzimi për 2000 vjet.

Qëllimi i shpikjes është t'i dëshmojë të gjithë botës se shatërvani i Heronit nuk është një mit apo një dizajn primitiv, por një dizajn real, praktikisht i mundshëm që ata janë përpjekur ta zbulojnë për 2000 vjet.

Shpikja e pretenduar ka për qëllim të zbulojë modelin e vërtetë Shatërvani i Heronit, në nivelin e njohurive të shkencëtarëve grekë të lashtë, të cilin shumë shkencëtarë janë përpjekur ta zbulojnë për 2000 vjet, deri në ditët e sotme, pa mekanizma të dukshëm dhe gypa furnizimi, që mund të krijonin efektin e një makinerie me lëvizje të përhershme.

Shatërvani i Heronit përbëhet nga tre enë qelqi - e jashtme 1, e mesme 2 dhe e brendshme 3, por ndryshe nga prototipi i Viktor Zhigunov, të vendosura njëra brenda tjetrës. Ena e jashtme 1 ka formën e një tasi të hapur në të cilin derdhet uji, në mënyrë që uji fsheh dy enë 2 dhe 3 - të ngjitura së bashku, në mënyrë që të formojnë një vakum 6 dhe izolim termik midis ujit nga ena 1 dhe ajrit në anija 3. Gjithashtu anija 3 është kapaciteti i punës. Ka dy vrima në enën 3 - nga lart, ku tubi është futur fort, deri në fund të enës, dhe nga fundi, ku ndodhet valvula 5, përmes ujit nga ena e jashtme 1, nën presionin atmosferik valvula 5 futet në enën e brendshme 3 dhe ngjesh atë që ndodhet midis tubit 4 dhe mureve të jashtme të enës 3, derisa presioni atmosferik në enën 1 dhe presioni i ajrit në enë 3 të rrafshohen Rrezet e diellit të kalojnë nëpër enët 1 dhe 2, duke formuar një xham zmadhues uji (dy thjerrëza xhami të mbushura me ujë) dhe amplifikohen përmes vakumit 6 midis enëve 2 dhe 3, muret e enës 3 dhe ajri në enë 3 nxehen dhe shtyhen ujë nga ena 3 përmes tubit 4, duke formuar një shatërvan. Niveli i ujit në enën 1 rritet dhe, në përputhje me rrethanat,
presioni atmosferik i ujit në enën 1 rritet, pra, sapo të shkelet barazia presioni atmosferik në enën 1 dhe presionin e ajrit në enën 3, uji hyn në tasin 3 përmes valvulës 5, ftohet dhe ngjesh ajrin në enë 3 dhe procesi përsëritet. Kështu, në këtë shpikje, energjia e rrezeve të diellit shndërrohet në lëvizje të ujit. Shatërvani punon çdo ditë, pa mekanizma të dukshëm dhe
tubacionet e furnizimit.

Avantazhi është se anijet nuk kanë nevojë të riorganizohen ose të kthehen. Shatërvani punon çdo ditë pa mekanizma të dukshëm apo tubacione furnizimi dhe në çdo vend ku bien rrezet e diellit.

Nëpërmjet enës prej qelqi 1 të mbushur me ujë, është e vështirë të shihen enët e brendshme prej qelqi dhe krijohet efekti i një makine me lëvizje të përhershme, të cilën asnjë shkencëtar nuk mund ta përsëriste për 2000 vjet.

"Mjedisi ujor" - Kërkoni ujë ku rriten bishtat. Banorët e mjedisit ujor. Tema e mësimit: Mjedisi ujor. Pyetje për rishikim: Kallami i liqenit. Krahasimi i kushteve të jetesës në mjedise të ndryshme. Angustifolia e bishtit. Sot do të mësojmë:

"Biogjeocenoza e pellgut" - Burbot. Biocenoza e një trupi me ujë të freskët. Zogjtë që jetojnë në sipërfaqe. Biogjeocenoza e pellgjeve. Organizmat heterotrofikë. Llojet që jetojnë në sipërfaqe. Popullsia e rezervuarit. Drita e diellit. Faktorët biotikë. Organizmat autotrofikë.

"Komunitetet e bimëve" - Clements ëndërronte ta kthente ekologjinë në një shkencë të vërtetë. Alexander Nikolaevich Formozov (1899 - 1973). Në parim, gjeografia ekologjike e bimëve mund të përshtatej mirë me “botanikën e re”... Në vitin 1933, Braun-Blanquet botoi “Prodrome des Groupements Vegetaux” (Prodromus). I gjithë theksi është në një qasje floristike ndaj detyrave në thelb mjedisore.

“Faktorët abiotikë” - Bimët: rezistente ndaj thatësirës - lagështidashëse dhe ujore Kafshët: ujore - ka ujë të mjaftueshëm në ushqim. Përshtatjet janë të disponueshme. Temperatura. Faktorët mjedisorë abiotikë. Lagështia. Organizmat me gjak të ngrohtë (zogjtë dhe gjitarët). Organizmat me gjak të ftohtë (jovertebrorët dhe shumë vertebrorë). Regjimi optimal i temperaturës për organizmat është nga 15 në 30 gradë.

“Komunitetet e Ujit” - Si të qëndroni në sipërfaqen e ujit? Trup i zgjatur, i efektshëm. Komuniteti i kolonës së ujit. Peshku fluturues. Trup i sheshtë si një trap. Ata kanë dalje dhe shpohet. "Marinarët". I gjithë oqeani botëror është një sistem i vetëm ekologjik. Në oqean: Komuniteti i ujërave sipërfaqësore. Muskujt. Burri portugez i luftës dhe anije me vela. Komuniteti i detit të thellë.

"Biologjia e mjedisit" - Aerobionts. Sasia e O2 Sasia e Lëkundjeve H2O t Dendësia e ndriçimit. Vendosni kafshët ose bimët nga lista e dhënë në habitatin e duhur. Studimi i habitateve të ndryshme të organizmave. Ernst Haeckel. Stenobiontet. Mjedisi organizativ. Mjedisi tokë-ajër. gjendje mjedisore që prek një organizëm.

Heroni i Aleksandrisë Autor i veprave në të cilat ai renditi sistematikisht themelet e arritjeve të botës antike në fushën e mekanikës së aplikuar. Në Pneumatikë, Heron përshkroi mekanizma të ndryshëm të drejtuar nga ajri ose avulli i nxehtë ose i ngjeshur: të ashtuquajturat. aeolipile, d.m.th një top që rrotullohet nën ndikimin e avullit, një hapëse dere automatike, një pompë zjarri, sifonë të ndryshëm, një organ uji, një teatër mekanik kukullash etj. Në "Mekanikë" Heroni përshkroi 5 makina të thjeshta: levë, portë, pykë. , vidhosni dhe bllokoni. Heroni njihte edhe paralelogramin e forcave.

Ai krijoi një makinë shitëse për shitjen e ujit "të shenjtë", i cili ishte prototipi i makinave tona shitëse për shpërndarjen e lëngjeve.

Shatërvani i Heronit përbëhet nga tre enë, të vendosura njëra mbi tjetrën dhe që komunikojnë me njëra-tjetrën. Dy enët e poshtme janë të mbyllura dhe e sipërmja ka formën e një tasi të hapur në të cilin derdhet uji. Uji hidhet edhe në enën e mesme, e cila më vonë mbyllet. Nëpërmjet një tubi që shkon nga fundi i enës pothuajse në fund të enës së poshtme, uji rrjedh poshtë nga tasi dhe, duke ngjeshur ajrin atje, rrit elasticitetin e tij. Ena e poshtme lidhet me atë të mesme përmes një tubi përmes të cilit presioni i ajrit transmetohet në enën e mesme. Duke ushtruar presion mbi ujin, ajri e detyron atë të ngrihet nga ena e mesme përmes tubit në tasin e sipërm, ku nga fundi i këtij tubi del një shatërvan, duke u ngritur mbi sipërfaqen e ujit. Uji i shatërvanit që bie në tas rrjedh prej tij përmes një tubi në enën e poshtme, ku niveli i ujit gradualisht rritet dhe niveli i ujit në enën e mesme zvogëlohet. Së shpejti shatërvani pushon së punuari. Për ta filluar përsëri, thjesht duhet të ndërroni enët e poshtme dhe të mesme. Shpikjet e mrekullueshme të Heronit. Shatërvani i Heronit.

Metoda më e zakonshme e ndriçimit në kohët e lashta ishte përdorimi i llambave të naftës, në të cilat digjej një fitil i njomur në vaj. Fitil ishte një copë leckë dhe u dogj shumë shpejt, e po ashtu edhe vaji. Një nga disavantazhet kryesore të llambave të tilla ishte nevoja për të siguruar që gjithmonë të kishte fitil të mjaftueshëm mbi sipërfaqen e vajit, niveli i të cilit po zvogëlohej vazhdimisht. Nëse me një llambë do të ishte e lehtë për të mbajtur gjurmët e saj, atëherë me disa llamba tashmë kishte nevojë për një shërbëtor që do të ecte rregullisht nëpër dhomë dhe do të rregullonte fitilat në llamba. Heron shpiku një llambë automatike vaji. Llamba vaji e Heronit.

Kabineti vetëlëvizës. Për herë të parë në histori, Heron zhvilloi një mekanizëm vetëlëvizës. Mekanizmi ishte një kabinet prej druri i montuar në katër rrota. Pjesa e brendshme e kabinetit ishte fshehur pas dyerve. Sekreti i lëvizjes ishte i thjeshtë: një pllakë e varur u ul ngadalë brenda kabinetit, duke vënë në lëvizje të gjithë strukturën me ndihmën e litarëve dhe boshteve. Një furnizim me rërë u përdor si një rregullator i shpejtësisë, i cili u derdh gradualisht nga maja e kabinetit në fund. Shpejtësia e uljes së pllakës rregullohej nga shpejtësia e derdhjes së rërës, e cila varej nga gjerësia e hapjes së dyerve, duke ndarë pjesën e sipërme të kabinetit nga pjesa e poshtme.

Teatër automatik. Shumica e vizatimeve të kukullave mekanike të Heronit nuk kanë mbijetuar, por burime të ndryshme përmbajnë përshkrime të tyre. Dihet se Heroni krijoi një lloj teatri kukullash, i cili lëvizte mbi rrota të fshehura nga publiku dhe ishte një i vogël. strukturë arkitekturore– katër kolona me bazë dhe arkitra të përbashkët. Kukullat në skenën e tij, të drejtuara nga një sistem kompleks kordash dhe ingranazhesh, gjithashtu të fshehura nga shikimi i publikut, ringjallën ceremoninë e festivalit për nder të Dionisit. Sapo një teatër i tillë hyri në sheshin e qytetit, një zjarr u ndez në skenën e tij mbi figurën e Dionisit, vera u derdh nga një tas mbi panterën e shtrirë në këmbët e hyjnisë dhe grupi filloi të kërcejë me muzikë. Pastaj muzika dhe vallëzimi ndaluan, Dionisi u kthye në drejtimin tjetër, një flakë u ndez në altarin e dytë - dhe i gjithë veprimi u përsërit përsëri. Pas një shfaqjeje të tillë, kukullat ndaluan dhe performanca përfundoi. Ky veprim ngjalli pa ndryshim interes tek të gjithë banorët, pavarësisht moshës. Por shfaqjet në rrugë të një teatri tjetër kukullash, Heron, nuk ishin më pak të suksesshme. Ky teatër (pinaka) ishte shumë i vogël, lëvizte lehtësisht nga një vend në tjetrin. Ishte një kolonë e vogël, në krye të së cilës fshihej një model i një skene teatri. Hapen e mbyllen pesë herë, duke ndarë në akte dramën e rikthimit të trishtë të fitimtarëve të Trojës. Skena e vogël tregoi me mjeshtëri të jashtëzakonshme se si luftëtarët ndërtonin dhe nisnin anije me vela, lundroi mbi ta përtej detit të stuhishëm dhe u shkatërrua në humnerë nën vetëtimat dhe bubullimat. Për të simuluar bubullimën, Heron krijoi një pajisje të veçantë në të cilën topat derdheshin nga një kuti dhe goditën një dërrasë.

Pompë çafke Pompë çafke. Pompa përbëhej nga dy cilindra komunikues pistoni të pajisur me valvola nga të cilat uji zhvendosej në mënyrë alternative. Pompa drejtohej nga fuqia muskulare e dy personave, të cilët me radhë shtypnin krahët e levës. Dihet se pompat e këtij lloji u përdorën më pas nga romakët për të shuar zjarret dhe u dalluan cilësi të lartë prodhimi dhe montimi jashtëzakonisht i saktë i të gjitha pjesëve. Deri në zbulimin e energjisë elektrike, pompa të ngjashme me to shpesh përdoreshin si për shuarjen e zjarreve, ashtu edhe në marinë për pompimin e ujit nga rezervat në rast aksidenti. Siç mund ta shohim, Heron zhvilloi tre shpikje shumë interesante: aeolipile, pompë pistoni dhe bojler. Duke i kombinuar ato ishte e mundur të merrej një motor me avull. Një detyrë e tillë ishte ndoshta në fuqinë, nëse jo të vetë Heronit, atëherë të pasuesve të tij. Njerëzit tashmë dinin se si të krijonin kontejnerë të mbyllur dhe, siç shihet nga shembulli me pompën e pistonit, ata arritën sukses të konsiderueshëm në prodhimin e mekanizmave që kërkonin prodhim me saktësi të lartë. Një motor me avull, natyrisht, nuk është një motor reaktiv, për krijimin e të cilit mungonte qartë njohuria e shkencëtarëve të lashtë, por gjithashtu do të përshpejtonte ndjeshëm zhvillimin e njerëzimit.

"Varësia e lartësisë së rrymës së shatërvanit nga parametrat fizikë"

Chernogorsk - 2014

MBOU "Liceu"

Hyrje

Qëllimi i studimit

Hipoteza

Objektivat e kërkimit

Metodat e kërkimit

I. Pjesa teorike

1. Historia e krijimit të shatërvanëve

2. Shatërvanët në Khakassia

3. Historia e shfaqjes së shatërvanit në Shën Petersburg

4. Presioni si forca lëvizëse pas funksionimit të shatërvanëve:

4.1 Forcat e presionit të lëngut

4.2 Presioni

4.3 Parimi i funksionimit të anijeve komunikuese

4.4 Projektimi teknik i shatërvanëve

II. Pjesa praktike

1.Efekti i modeleve te ndryshme shatervanesh.

1.1 Shatërvan në boshllëk.

1.2 Shatërvani i Heronit.

2. Model shatërvani

III. konkluzioni

IV. Referencat

V. Aplikimi

HYRJE

Shatërvanët janë një dekorim i domosdoshëm i një parku të rregullt klasik. A.S. Pushkin tha mirë për bukurinë e tyre:

Burimet e diamantit po fluturojnë

Me një zhurmë të gëzuar në retë,

Idhujt shkëlqejnë nën to...

Thërrmimi kundër barrierave të mermerit,

Një perlë, një hark i zjarrtë

Ujëvarat po bien dhe spërkasin.

Ne shpesh admirojmë bukurinë e shatërvanëve në kryeqytetin tonë, Abakan.. Çdo shatërvan i ri. Kjo është një përrallë e re, një kënd i ri përrallor ku banorët e qytetit përpiqen. Unë dhe gjyshi im pamë për një kohë të gjatë teksa po ndërtohej shatërvani në parkun tonë. E pyeta gjyshin nëse ishte e mundur të bëhej një shatërvan në shtëpi. Ka një problem. Së bashku filluam të mendojmë se si ta zgjidhim këtë problem. Kur u inicuam në studentë të liceut, pashë për herë të parë një shatërvan në kushte laboratorike.

Mendova vërtet se si dhe pse funksionon shatërvani. I kërkova mësuesit tim të fizikës që të më ndihmonte ta kuptoja këtë. Ne vendosëm t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje dhe të bëjmë një studim.

Tema që kam zgjedhur është interesante dhe aktuale për momentin..Meqenëse shatërvanët janë një nga subjektet kryesore të dizajnit të peizazhit zona e parkut, burimi i ujit në rosto koha e verës, dhe çdo cep i qytetit bëhet më i bukur dhe komod me ndihmën e një shatërvani.

QËLLIMI I STUDIMIT: Zbuloni se si dhe pse funksionon shatërvani dhe nga cilat parametra fizikë varet lartësia e rrymës në shatërvan.

HIPOTIZA: Unë supozoj se një shatërvan mund të krijohet bazuar në vetitë e enëve komunikuese dhe lartësia e rrymës në shatërvan varet nga pozicioni relativ i këtyre anijeve komunikuese.

OBJEKTIVAT E KËRKIMIT:

Zgjeroni njohuritë tuaja mbi temën "Anijet e komunikimit".

Përdorni njohuritë e fituara për të përfunduar detyrat krijuese.

METODAT E KËRKIMIT:

Teorik – studimi i burimeve parësore.

Laboratori - kryerja e një eksperimenti.

Analitike – analiza e rezultateve të marra.

Sinteza është një përgjithësim i materialeve teorike dhe rezultateve të fituara. Krijimi i një modeli.

1. HISTORIA E KRIJIMIT TË FONTANAVE

Ata thonë se ka tre gjëra që mund t'i shikoni pafundësisht - zjarri, uji dhe yjet. Soditja e ujit - qoftë thellësia misterioze e një sipërfaqeje të lëmuar, ose përrenjtë transparentë që nxitojnë dhe nxitojnë diku, sikur të ishin gjallë - nuk është vetëm e këndshme për shpirtin dhe e dobishme për shëndetin. Ka diçka primare në këtë, prandaj njerëzit gjithmonë përpiqen për ujë. Nuk është më kot që fëmijët të luajnë me orë të tëra edhe në një pellg të zakonshëm shiu. Ajri pranë rezervuarit është gjithmonë i pastër, i freskët dhe i freskët. Dhe nuk është për asgjë që ata thonë se uji "pastron", "lan" jo vetëm trupin, por edhe shpirtin.

Ndoshta të gjithë e kanë vënë re se sa më e lehtë është të marrësh frymë pranë ujit, sa lodhja dhe acarimi zhduken, sa gjallërues dhe në të njëjtën kohë paqësore është të jesh pranë detit, lumit, liqenit apo pellgut. Tashmë në kohët e lashta, njerëzit mendonin se si të krijonin rezervuarë artificialë, dhe ata ishin veçanërisht të interesuar për misterin e ujit të rrjedhshëm.

Fjala shatërvan është me origjinë latino-italiane, vjen nga latinishtja "fontis", që përkthehet si "burim". Në kuptimin, kjo do të thotë një rrjedhë uji që rrjedh lart ose rrjedh nga një tub nën presion. Ka burime uji me origjinë natyrore - burime që dalin në përrenj të vegjël. Janë pikërisht burime të tilla natyrore që kanë tërhequr vëmendjen e njerëzve që në kohët e lashta dhe i kanë shtyrë ata të mendojnë se si ta përdorin këtë fenomen aty ku njerëzit kanë nevojë. Edhe në agimin e shekujve, arkitektët u përpoqën të kornizonin rrjedhën e ujit nga një shatërvan me gurë dekorativë dhe të krijonin një model unik të avionëve të ujit. Shatërvanët e vegjël u përhapën veçanërisht kur njerëzit mësuan të fshehin avionët e ujit në tuba prej balte ose betoni të pjekur (një shpikje e romakëve të lashtë). Tashmë në Greqia e lashtëçdo shatërvan është bërë atribut i pothuajse çdo qyteti. Të veshura me mermer, me fund mozaiku, kombinoheshin ose me orë uji, ose me organ uji, ose me një teatër kukullash, ku figurat lëviznin nën ndikimin e avionëve. Historianët përshkruajnë shatërvanë me zogj mekanikë që këndonin me gëzim dhe

heshti kur u shfaq papritur një buf. Zhvillimi i mëtejshëm

marrë ndërtimi i shatërvanëve Roma e lashtë. Tubat e parë të lirë u shfaqën këtu - ato ishin bërë nga plumbi, nga të cilat mbetën shumë pas përpunimit të mineralit të argjendit. Në shekullin e parë të erës sonë, në Romë, falë varësisë së popullsisë nga shatërvanët, konsumoheshin 1300 litra ujë në ditë për çdo banor. Që nga ajo kohë, çdo romak i pasur kishte një oborr të vogël dhe një pishinë në shtëpinë e tij dhe gjithmonë kishte një shatërvan të vogël në qendër të peizazhit. Ky shatërvan luante rolin e një burimi uji të pijshëm dhe një burim freskie në ditët e nxehta. Zhvillimi i burimeve u lehtësua nga shpikja nga mekanika e lashtë greke e ligjit të anijeve komunikuese, duke përdorur të cilat patricët rregulluan shatërvanët në oborret e shtëpive të tyre. Shatërvanët dekorativë të të lashtëve mund të quhen lehtësisht prototipi i shatërvanëve moderne. Më pas, shatërvanët evoluan nga një burim uji i pijshëm dhe freski në një zbukurim dekorativ të ansambleve madhështore arkitekturore. Nëse në mesjetë shatërvanët shërbenin vetëm si burim furnizimi me ujë, atëherë me fillimin e Rilindjes, shatërvanët u bënë pjesë e ansambël arkitekturor, apo edhe elementin kryesor të tij.(Shih shtojcën 1)

2. Shatërvanët në Khakassia

Në kryeqytetin Khakasian, në qytetin Abakan, një shatërvan unik u ndërtua në një rezervuar të vogël në park. Fakti është se shatërvani është duke lundruar. Ai përbëhet nga një pompë, notues, dritë dhe hundë shatërvani. Shatërvani i ri është interesant sepse është i lehtë për t'u instaluar dhe çmontuar, ai mund të instalohet absolutisht në çdo vend në rezervuar. Lartësia e avionit është tre metra e gjysmë. Karakteristikë interesante Dizajni i shatërvanit është prania e modeleve të ndryshme të ujit. Ky shatërvan funksionon gjatë gjithë kohës gjatë verës (Shih Shtojcën 2).

Ndërtimi i shatërvanit ka përfunduar pranë administratës së qytetit Abakan.

Uji nuk ngrihet këtu, por

zbret përgjatë strukturave kubike poshtë në vazo lulesh me ujë

bimët. Tasi i shatërvanit është i veshur me gur flamuri natyral. Projekti u zhvillua nga arkitektët Abakan. Strukturat kubike janë të stilizuara që t'i ngjajnë arkitekturës së departamentit të planifikimit urban (Shih shtojcën 3).

3. Historia e shfaqjes së shatërvanit në Shën Petersburg.

Vendndodhja e qyteteve përgjatë brigjeve të lumenjve, bollëku i pellgjeve ujore natyrore, nivel të lartë ujërat nëntokësore dhe terreni i sheshtë - e gjithë kjo nuk kontribuoi në ndërtimin e burimeve në Rusi në Mesjetë. Kishte shumë ujë dhe ishte e lehtë për t'u marrë. Burimet e para lidhen me emrin e Pjetrit I.

Në 1713, arkitekti Lebdon propozoi ndërtimin e shatërvanëve në Peterhof dhe furnizimin e tyre me "ujëra lojërash, sepse parqet janë jashtëzakonisht të mërzitshëm.

duket." Ansambli i parqeve, pallateve dhe burimeve të Peterhof u shfaq në çerekun e parë të shekullit të 18-të. si një lloj monumenti triumfal për nder të përfundimit me sukses të luftës së Rusisë për hyrje në Detin Baltik (144 shatërvanë, 3 kaskada). Fillimi i ndërtimit daton në vitin 171.

Mjeshtri francez propozoi "ndërtimin e strukturave të marrjes së ujit, si në Versajë, duke ngritur ujin nga Gjiri i Finlandës. Kjo, nga njëra anë, do të kërkonte ndërtimin e strukturave të pompimit, dhe nga ana tjetër, më të shtrenjta se ato të destinuara për përdorimin e ujit të ëmbël. Kjo është arsyeja pse në 1720 Pjetri I vetë shkoi në një ekspeditë në zonën përreth, dhe 20 km larg Peterhof, në të ashtuquajturat lartësitë Ropshinsky, ai zbuloi rezerva të mëdha të burimeve dhe ujërave nëntokësore. Ndërtimi i tubacionit të ujit iu besua inxhinierit të parë hidraulik rus Vasily Tuvolkov.

Parimi i funksionimit të burimeve Peterhof është i thjeshtë: uji rrjedh nga graviteti në grykat e rezervuarëve. Këtu përdoret ligji i anijeve komunikuese: pellgjet (rezervuarët) ndodhen dukshëm më lart se territori i parkut. Për shembull, pellgu Rozovopavilionny, ku buron kanali i ujit Samsonovsky, ndodhet në një lartësi prej 22 m mbi nivelin e gjirit. 5 shatërvanët e Kopshtit të Sipërm shërbejnë si rezervuar uji për Kaskadën e Madhe.

Tani disa fjalë për shatërvanin Samson - kryesori midis të gjitha burimeve Peterhof për sa i përket lartësisë dhe fuqisë së avionit. Monumenti u ngrit në 173 për nder të 25 vjetorit të Betejës së Poltava, e cila vendosi rezultatin e Luftës së Veriut në favor të Rusisë. Ai përshkruan heroin biblik Samson (beteja u zhvillua më 28 qershor 1709, në ditën e Shën Samsonit, i cili konsiderohej mbrojtësi qiellor i ushtrisë ruse), duke shqyer nofullat e një luani ( emblema e shtetit Suedia përfshin një imazh të një luani). Krijuesi i shatërvanit është K. Rastrelli. Puna e shatërvanit theksohet nga një efekt interesant; kur burimet e Peterhof ndizen, uji shfaqet në gojën e hapur të luanit, dhe përroi gradualisht bëhet gjithnjë e më i lartë, dhe kur arrin kufirin, duke demonstruar në mënyrë simbolike rezultatin e betejës, burimet fillojnë të rrjedhin.

"Tritons" në tarracën e sipërme të kaskadës ("Sirens dhe Naiads"). Nga predhat, në

të cilat trumbetohen nga hyjnitë e detit, avionët e burimeve shpërthejnë në harqe të gjera: zotërit e ujit trumbetojnë lavdinë e heroit.

Në 1739 për Perandoreshën Anna Ioannovna, sipas vizatimeve të kancelarit A.D. Tatishchev, pranë Shtëpisë së Akullit u bë një lloj shatërvani: një figurë e një elefanti në madhësi reale, nga trungu i të cilit doli një rrjedhë uji 17 metra e lartë (uji ishte furnizuar nga një pompë), ndërsa vaji i djegur hidhej jashtë natën. Përpara se të hynin në shtëpinë e akullit, dy delfinë hodhën edhe avionë vaji.

Në shumicën e rasteve, pompat u përdorën për të krijuar burime në Peterhof. Kështu, një pompë atmosferike me avull u përdor për herë të parë për këtë qëllim në Rusi. Ajo u ndërtua me urdhër të Pjetrit I në 1717-1718. dhe instaluar në një nga dhomat e shpellës Kopshti veror për ngritjen e ujit në burime.

Shatërvanet e Shën Petersburgut funksionojnë çdo ditë për pesë muaj (nga 9 maji deri në fund të tetorit) (konsumi i ujit për 10 orë është 100,000 m3).

Dita e Shën Samsonit, i cili mundi luanin, përkoi me disfatën e suedezëve pranë Poltava më 27 qershor 1709. "Rusi Samson e grisi me lavdi luanin vrumbullues të Austrisë", thanë bashkëkohësit e tij për të. Samsoni nënkuptonte Pjetrin I, dhe luani nënkuptonte Suedinë, stema e së cilës përshkruan këtë bishë.

Kaskada e Madhe përbëhet nga 64 shatërvanë, 255 skulptura, basorelieve, maskaron dhe detaje të tjera arkitekturore dekorative në Peterhof, gjë që e bën këtë strukturë shatërvani një nga më të mëdhenjtë në botë.

Kopshti i Epërm shtrihet përballë pallatit si një qilim luksoz. Planifikimi fillestar i tij u krye në 1714-1724. arkitektët Braunstein dhe Leblon. NË Kopshti i sipërm pesë shatërvanë: 2 burime të Pellgjeve katrore, Lisit, Mezheumny dhe Neptunit. (Shih shtojcën 4)

Presioni si forca lëvizëse pas shatërvanëve

4.1 Forcat e presionit të lëngut.

Përvoja e përditshme na mëson se lëngjet veprojnë me forca të njohura në sipërfaqen e trupave të ngurtë në kontakt me ta. Ne i quajmë këto forca forca të presionit të lëngjeve.

Kur mbulojmë me gisht hapjen e një rubineti të hapur me ujë, ndjejmë forcën e presionit të lëngut në gisht. Dhimbje në veshë, që përjetohet nga një notar që zhytet në thellësi më të madhe, shkaktuar nga forcat e presionit të ujit në daulle të veshit. Termometrat për matjen e temperaturës në thellësi të detit duhet të jenë shumë të qëndrueshme në mënyrë që presioni i ujit të mos i shtypë.

Për shkak të forcave të mëdha të presionit në thellësi të mëdha, byka e një nëndetëse duhet të ketë forcë shumë më të madhe se byka e një anijeje sipërfaqësore. Forcat e presionit të ujit në fund të anijes mbështesin anijen në sipërfaqe, duke balancuar forcën e gravitetit që vepron mbi të. Forcat e presionit veprojnë në pjesën e poshtme dhe muret e enëve të mbushura me lëng: duke derdhur merkur në një tullumbace gome, ne shohim se fundi dhe muret e tij përkulen nga jashtë. (Shih shtojcën 5.6)

Së fundi, forcat e presionit veprojnë nga disa pjesë të lëngut në të tjerat. Kjo do të thotë se nëse hiqnim ndonjë pjesë të lëngut, atëherë për të ruajtur ekuilibrin e pjesës së mbetur do të ishte e nevojshme të aplikoheshin forca të caktuara në sipërfaqen që rezulton. Forcat e nevojshme për të ruajtur ekuilibrin janë të barabarta me forcat e presionit me të cilat pjesa e hequr e lëngut vepron në pjesën e mbetur.

Forcat e presionit në muret e një ene që përmban një lëng, ose në sipërfaqen e një trupi të ngurtë të zhytur në një lëng, nuk zbatohen në asnjë pikë specifike të sipërfaqes. Ato shpërndahen në të gjithë sipërfaqen e kontaktit midis një të ngurtë dhe një lëngu. Prandaj, forca e presionit në një sipërfaqe të caktuar varet jo vetëm nga shkalla e ngjeshjes së lëngut në kontakt me të, por edhe nga madhësia e kësaj sipërfaqeje.

Për të karakterizuar shpërndarjen e forcave të presionit pavarësisht nga madhësia e sipërfaqes në të cilën ato veprojnë, është paraqitur koncepti presioni.

Presioni në një sipërfaqe është raporti i forcës së presionit që vepron në këtë zonë me zonën e zonës. Natyrisht, presioni është numerikisht i barabartë me forcën e presionit të ushtruar në një sipërfaqe, sipërfaqja e së cilës është e barabartë me një.

Presionin do ta shënojmë me shkronjën p. Nëse forca e presionit në një zonë të caktuar është e barabartë me F, dhe sipërfaqja e zonës është e barabartë me S, atëherë presioni do të shprehet me formulën

p = F/S.

Nëse forcat e presionit shpërndahen në mënyrë të barabartë në një sipërfaqe të caktuar, atëherë presioni është i njëjtë në çdo pikë. Ky është, për shembull, presioni në sipërfaqen e një lëngu ngjeshjeje pistoni.

Megjithatë, shpesh ka raste kur forcat e presionit shpërndahen në mënyrë të pabarabartë mbi sipërfaqe. Kjo do të thotë se forca të ndryshme veprojnë në të njëjtat zona në vende të ndryshme në sipërfaqe. (Shih shtojcën 7)

Le të hedhim ujë në një enë me vrima identike në murin anësor. Ne do të shohim se rrjedha e poshtme rrjedh në një distancë më të madhe, dhe rrjedha e sipërme në një distancë më të shkurtër.

Kjo do të thotë se ka më shumë presion në fund të enës sesa në pjesën e sipërme.

4.3 Parimi i funksionimit të anijeve komunikuese.

Anijet që kanë një lidhje ose një fund të përbashkët me njëra-tjetrën quhen zakonisht komunikuese.

Le të marrim një seri enësh të formave të ndryshme, të lidhura në fund me një tub.

Fig.5. Në të gjitha anijet komunikuese, uji është në të njëjtin nivel

Nëse derdhni lëng në njërën prej tyre, lëngu do të rrjedhë përmes tubave në enët e mbetura dhe do të vendoset në të gjitha enët në të njëjtin nivel (Fig. 5).

Shpjegimi është si më poshtë. Presioni në sipërfaqet e lira të lëngut në enë është i njëjtë; është e barabartë me presionin atmosferik.

Kështu, të gjitha sipërfaqet e lira i përkasin të njëjtës sipërfaqe të nivelit dhe për këtë arsye duhet të jenë në të njëjtin rrafsh horizontal. (Shih shtojcën 8, 9)

Kazani dhe gryka e tij janë enë komunikuese: uji në to është në të njëjtin nivel. Kjo do të thotë që gryka e çajnikut duhet të arrijë të njëjtën lartësi me skajin e sipërm të enës, përndryshe çajniku nuk mund të mbushet deri në majë. Kur e anim kazanin, niveli i ujit mbetet i njëjtë, por gryka zbret; kur të arrijë nivelin e ujit, uji do të fillojë të derdhet.

Nëse lëngu në enët komunikuese është në nivele të ndryshme (kjo mund të arrihet duke vendosur një ndarje ose kapëse midis enëve komunikuese dhe duke shtuar lëng në njërën prej enëve), atëherë krijohet i ashtuquajturi presion i lëngshëm.

Presioni është presioni i prodhuar nga pesha e një kolone të lëngshme me një lartësi të barabartë me diferencën në nivel. Nën ndikimin e këtij presioni, lëngu, nëse kapësi ose ndarja hiqet, do të rrjedhë në enë ku niveli i tij është më i ulët derisa nivelet të jenë të barabarta.

Një rezultat krejtësisht i ndryshëm merret nëse lëngjet heterogjene derdhen në këmbë të ndryshme të enëve komunikuese, domethënë, dendësia e tyre është e ndryshme, për shembull, uji dhe merkur. Kolona e poshtme e merkurit balancon kolonën më të lartë të ujit. Duke marrë parasysh se kushti i ekuilibrit është barazia e presioneve majtas dhe djathtas, gjejmë se lartësia e kolonave të lëngshme në enët komunikuese është në përpjesëtim të zhdrejtë me dendësinë e tyre.

Në jetë ato gjenden mjaft shpesh: tenxhere të ndryshme kafeje, kanaçe lotimi, gota matëse uji në kaldaja me avull, kanale, tuba uji, një tub i përkulur me bërryl - të gjitha këto janë shembuj të anijeve komunikuese.

Parimi i funksionimit të anijeve komunikuese qëndron në themel të funksionimit të shatërvanëve.

Sot, pak njerëz mendojnë se si funksionojnë shatërvanët. Jemi mësuar aq shumë me ta, saqë kur kalojmë, thjesht i hedhim një sy rastësisht.

Dhe me të vërtetë, çfarë është e veçantë këtu? Rrjedhat e argjendta të ujit, nën presion, fluturojnë lart dhe shpërndahen në mijëra spërkatje kristali. Por në realitet, gjithçka nuk është aq e thjeshtë. Shatërvanet mund të jenë me ujë, kaskadë ose mekanike. shatërvanët - fishekzjarre (për shembull, në Peterhof), lartësi të ndryshme, formon dhe secila ka emrin e vet.

Më parë, të gjitha shatërvanët ishin me rrjedhje të drejtpërdrejtë, domethënë ato punonin drejtpërdrejt nga ujësjellësi, por tani përdoret furnizimi me ujë "riqarkullues" duke përdorur pompa të fuqishme. Shatërvanët gjithashtu rrjedhin në mënyra të ndryshme: avionë dinamikë (mund të ndryshojnë lartësinë) dhe avionë statikë (jet në të njëjtin nivel).

Në thelb, burimet ruajnë historinë e tyre

pamja, vetëm "mbushja" e tyre është moderne. Edhe pse, natyrisht, ato janë ndërtuar më parë, me efekt të madh, një shembull i tillë është shatërvani në kopshtin e Aleksandrit.

Tashmë është 120 vjeç, por disa prej tubave janë në gjendje të mirë. (Shih shtojcën 10)

II . Veprimi i modeleve te ndryshme shatervanesh.

Kam kryer një kërkim mbi temën "Shatërvani në zbrazëti". Për këtë mora dy shishe. Në të parën vendosa një tapë gome dhe kaloi një tub të hollë xhami. Vendosni një tub gome në skajin e kundërt. Në balonën e dytë derdha ujë me ngjyrë.

Duke përdorur një pompë, nxora ajrin nga balona e parë dhe e ktheva balonën. E ula tubin e gomës në balonën e dytë me ujë. Për shkak të ndryshimit të presionit, uji rrodhi nga balona e dytë në të parën.

Zbulova se sa më pak ajër në balonën e parë, aq më i fortë do të jetë avioni nga i dyti.

Kam bërë kërkime për temën “Çerma e Heronit”. Për ta bërë këtë, më duhej të bëja një model të thjeshtuar të shatërvanit të Heronit. Mora një balonë të vogël dhe futa një pikatore në të. Në eksperimentin tim duke përdorur këtë model, e vendosa balonën me kokë poshtë. Kur hapa pikatoren, uji doli nga balona në një përrua.

Më pas e ula balonën pak më poshtë, uji rridhte shumë më ngadalë dhe përroi u bë shumë më i vogël. Pasi bëra ndryshimet e duhura, zbulova se lartësia e avionit në shatërvan varet nga pozicioni relativ i enëve komunikuese.

Varësia e lartësisë së avionit në një shatërvan nga pozicioni relativ i anijeve komunikuese. (Shih shtojcën 11)

Varësia e lartësisë së avionit në shatërvan nga diametri i vrimës.

(Shih shtojcën 12)

Përfundim: lartësia e rrymës së shatërvanit varet nga:

Në varësi të pozicionit relativ të anijeve komunikuese, sa më i lartë të jetë një nga anijet komunikuese, aq më e madhe është lartësia e avionit.

Sa më i vogël të jetë diametri i vrimës, aq më e madhe është lartësia e rrymës.

Model shatërvani

Për të ndërtuar një shatërvan në një komplot personal, duhet të bëni një model të shatërvanit, të kuptoni se si të ndërtoni një shatërvan dhe ku të instaloni rezervuarin për furnizimin me ujë. Dizajni për shatërvan është bërë në shtëpi. Duke dekoruar vetë modelin e shatërvanit,

Duke përdorur një pikatore, një balonë iu ngjit (Shih Shtojcën 13) Nëse e ulni balonën poshtë.

atëherë uji do të rrjedhë shumë ngadalë, dhe nëse e ngrini balonën në raftin e dytë, uji do të rrjedhë lart në një rrjedhë të madhe.

III. konkluzioni.

Qëllimi i punës sime ishte të zgjeroja fushën e njohurive personale në temën "Anijet e komunikimit" dhe të përdorja njohuritë e marra për të përfunduar një detyrë krijuese. Gjatë punës sime, unë iu përgjigja pyetjes: cila është forca shtytëse e funksionimit të shatërvanëve dhe arrita të krijoj modele të ndryshme funksionimi të shatërvanëve.

Kam ndërtuar një model të një shatërvani dhe kam studiuar strukturën teknike të shatërvanëve. Kryen eksperimente me temën "Anijet komunikuese".

Në të ardhmen, unë dhe gjyshi im po planifikojmë të ndërtojmë një shatërvan në parcelën tonë personale, duke përdorur njohuritë dhe të dhënat që kemi marrë gjatë hulumtimit të strukturës teknike të shatërvanëve.

konkluzioni: Uji në shatërvan në shatërvan funksionon sipas parimit të shatërvanit të Heronit.

IV. Referencat.

"Enciklopedia fizike" menaxher i përgjithshëm A. M. Prokhov.

Moska. Ed. " Enciklopedia Sovjetike» 1988, 705 f.

“Fjalori Enciklopedik i një Fizikani të Ri” Komp. V. A. Chuyanov - M. 2: Pedagogji, 1991 - 336 faqe.

D. A. Kucharians dhe A. G. Raskin "Kopshtet dhe parqet" ansamblet e pallatit Shën Petersburg dhe periferi."
Shtojca 9.

Shtojca 10.

Shtojca 11.

Diametri i vrimës

Lartësia e rezervuarit

Lartësia e avionit

0.1 cm

50 cm

2.5 cm

0.1 cm

1 m

3.5 cm

0.1 cm

130 cm

5 cm

Shtojca 12.

Diametri i vrimës

Lartësia e rezervuarit

Lartësia e avionit

0.1 cm

50 cm

2.5 cm

0.3 cm

50 cm

2 cm

0,5 cm

50 cm

1.5 cm

Shtojca 13.

Shtojca 14.

Plotësuar nga nxënësit e klasës së 7-të

Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita

Synimi: Merrni parasysh funksionimin e ligjit të anijeve komunikuese duke përdorur shembullin e funksionimit të shatërvanëve të qarkullimit.

Detyrat:

1. Material studimor për shatërvanët: llojet dhe parimet e funksionimit të tyre.

2. Hartoni një plan urbanistik të një shatërvani qarkullues

3. Krijo një koleksion të shatërvanëve në qytetin e Nalchik.

4. Analizoni informacionin e marrë dhe nxirrni përfundime për strukturën dhe parimin e funksionimit të shatërvanëve.

Metodat:

Studimi i burimeve letrare dhe të tjera të informacionit, kryerja e eksperimenteve, analizimi i informacionit dhe rezultateve.

Rëndësia e problemit

Efekti i ujit tek një person mund të quhet vërtet magjik. Zhurma e shatërvanit të largon stresin, të qetëson dhe të bën të harrosh shqetësimet.

Tani idetë e artit kanë marrë një mishërim të ri - duke kombinuar idetë e arkitektëve, artistëve dhe specialistëve në fusha shumë teknike .

Dizajni i shatërvanit bazohet në parimin e komunikimit të enëve të njohura për ne nga fizika: Në enët komunikuese të çdo forme dhe prerjeje tërthore, sipërfaqet e një lëngu homogjen vendosen në të njëjtin nivel. .

Uji mblidhet në një enë të vendosur mbi pellgun e shatërvanit. Në këtë rast, presioni i ujit në daljen e shatërvanit do të jetë i barabartë me ndryshimin në lartësitë e ujit H1. Prandaj, sa më i madh të jetë ndryshimi midis këtyre lartësive, aq më i fortë është presioni dhe aq më i lartë godet rryma e shatërvanit. Lartësia e rrymës së shatërvanit ndikohet gjithashtu nga diametri i daljes së shatërvanit. Sa më i vogël të jetë, aq më i lartë është shatërvani.

Shatërvan me qarkullim

Në burimet e qarkullimit, uji rrjedh në një rreth të mbyllur. Rezervuari i tyre kryesor ndodhet në fund. Uji nga rezervuari ngrihet më lart përmes zorrës duke përdorur një pompë. Zorra shkon brenda dhe nuk është e dukshme nga jashtë. Shatërvanet e bazuara në parimin e qarkullimit nuk kërkojnë furnizim me ujë për to. Mjafton të hidhet një herë uji dhe më pas të mbushet derisa të avullojë.

Burime natyrore

gejzerë, burime dhe

ujërat artezianë

Shatërvanet artificiale:

rrugë, peizazh, brendshme

Shatërvan në një hotel spa

"Sindika"

Shatërvan përballë Kinemasë dhe Sallës së Koncerteve Shtetërore

Shatërvan pranë kinemasë

"Lindje"

Shatërvan në Avenue Shogentsukova

Shatërvan në sheshin e 400-vjetorit të ribashkimit me Rusinë

10 shatërvanët më të mrekullueshëm në botë

Shatërvani i ylberit të dritës së hënës (Seul) - shatërvani më i gjatë në urë

2. Shatërvani i Mbretit Fahd (Jeddah) -

më i gjati

3. Kompleksi i shatërvanit të Dubait (Dubai) - më i madhi dhe më i shtrenjti

4. Crown Fountain (Chicago) -

më ndërkombëtare

5. Shatërvanet e Peterhof (Shën Petersburg) - më luksoze

6. Fountain of Wealth (Singapore) - shatërvan i ndërtuar sipas Feng Shui.

7. Shatërvani Bellagio (Las Vegas) - më i famshmi shatërvan vallëzimi Amerikën

8. Shatërvanët lundrues (Osaka)

- më ajri

9. Shatërvani i Mërkurit (Barcelona)

- më helmuesja

Pjesa eksperimentale e punës

Bërja e një shatërvani është një problem, ose një detyrë që duhet zgjidhur. Natyrisht, problemet e zhvillimit u shfaqën menjëherë.

Hipoteza:

Mundohuni të përdorni faktin që në enët komunikuese lëngu homogjen është në të njëjtin nivel për të bërë një shatërvan.
Nëse shatërvani do të funksionojë, zbuloni nëse lartësia e shatërvanit varet nga diametri i tubit

Rezultatet e punës:

Ne dëshirojmë t'ju paraqesim në vëmendjen tuaj shatërvanët e qarkullimit.

Hulumtimi i kryer: "Kontrollimi i varësisë së lartësisë së kolonës së shatërvanit nga diametri i tubit"

konkluzioni:

Lartësia e shatërvanit varet nga diametri i tubit. Sa më i vogël të jetë diametri i tubit, aq më i lartë është kolona e shatërvanit.

Konkluzione:

1. Të gjitha shatërvanët përdorin enë komunikuese

2. Në enët komunikuese priret një lëng homogjen të jetë në të njëjtin nivel

3. Shatërvani rrjedh për shkak të ndryshimit në lartësinë e ujit në enët komunikuese

4. Dallimi midis shatërvanëve është në mënyrën e furnizimit me ujë të rezervuarit kryesor

Rezultatet e marra:

Koleksioni i burimeve në qytetin e Nalchik

2. Shatërvanët e qarkullimit DIY

Mund të jetë e dobishme të lexoni: