Действие фонтана под давлением
САМЫЙ ПРОСТОЙ ФОНТАН
Для того чтобы соорудить фонтан, возьми пластиковую бутылку с отрезанным дном или стекло от керосиновой лампы, подбери пробку, закрывающую узкий конец. В пробке сделай сквозное отверстие. Его можно просверлить, провертеть граненым шилом или прожечь раскаленным гвоздем. В отверстие должна плотно входить стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы «П» или пластиковая трубочка.
Зажми пальцем отверстие трубки, переверни бутылку или ламповое стекло вверх дном и наполни водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки, Попробуй объяснить, почему это так.
ТРИ ФОНТАНА
Берем бутылочку со вставленной в пробку трубочкой из стрержня шариковой ручки или обыкновенной аптечной пипетки. Только у нее стеклянная трубочка слишком коротка. Поэтому лучше оставить и резиновый мешочек, срезав его донышко ножницами.
В пробке прожги раскаленным гвоздем отверстие и вставь в него трубочку очень туго. Если получится слабовато, залей щель воском или варом. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно.
Налей в эту бутылочку почти до горлышка воду, слегка подкрашенную чернилами, и заткни пробкой.
Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же.
Как сделать, чтобы фонтан забил?
Опыт 1
Для этого есть два способа. Первый — уменьшить давление снаружи.
Поставь бутылочку в мелкую тарелку. Налей в эту тарелку немного воды и разложи листки промокательной бумаги. Возьми трехлитровую стеклянную банку и подержи ее перевернутой над горящей свечой, над плитой или электроплиткой. Пусть прогреется хорошенько, пусть наполнится горячим воздухом.
Готово?
Ставь ее вверх дном на тарелку, края — на промокашку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки будет всасываться. Скоро она вся уйдет под банку. Эй, берегись, сейчас воздух проскочит под краями! Но мы ведь не зря подложили промокашку. Крепко надави на дно банки, она прижмет мокрые листки, и воздух не проскочит. Фонтан забьет!
Опыт2
Фонтан можно привести в действие и другим способом. Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.
А теперь отпускай. Смотри, как славно забил наш фонтан!
Жаль только, что он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно для работы фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше. И подкрашивать воду чернилами не надо. Ведь этот фонтан будет бить не под стеклянной банкой, он и без чернил хорошо будет виден. А трубочку здесь приходится брать в рот.
Опыт 3
Этот фонтан похож на предыдущий. Внутри бутылочки создается повышенное давление. Только не вдуванием воздуха, а другим способом.
Положи в бутылочку несколько кусочков мела и заполни ее на три четверти уксусом. Быстро закупорь ее пробкой с трубочкой и поставь в раковину или большой таз, чтобы уксус не попал, куда не надо. Ведь в бутылочке начнет выделяться углекислый газ, и под его давлением из трубки забьет уксусный фонтан!
ФОНТАН В БУТЫЛКЕ
Возьмите небольшую бутылку или флакон, просверлите в пробке отверстие и вставьте в него отработанный длинный стержень от шариковой ручки. Предварительно нужно очистить стержень от остатков пасты, используя для этого проволочку и кусочек ваты, смоченной в одеколоне. Для лучшей герметичности залепите пластилином место на пробке, где вставлена трубка. Стержень должен немного не доходить до середины флакона, а его наружный конец пусть возвышается над пробкой на несколько сантиметров. Отверстие конца стержня, который находится внутри флакона, предварительно надо уменьшить в диаметре. Это можно сделать, вставив в него пробочку из куска спички и проколов ее тонкой иголкой.
Налейте в кастрюльку воду, поставьте в нее флакон (чтобы он не плавал!) и доведите воду до кипения. Пусть вода покипит несколько минут. Пока вода кипит, приготовьте на столе стакан с водой, подкрашенной красной акварельной краской или крупинкой марганцовки. На стакан положите кусок картона с отверстием, в которое сможет войти горлышко бутылочки или флакона со стержнем от шариковой ручки.
Теперь надо действовать решительно и быстро: выньте флакон из кипящей воды и, перевернув вверх дном, вставьте его в отверстие приготовленной картонки на стакане, при этом наружный конец стержня опустится в подкрашенную воду. Из кончика стержня во флаконе начнет бить тонкая цветная струйка фонтана. Когда вы кипятили воду, часть горячего воздуха, расширившегося от нагревания, вышла из флакона, в нем образовалось разреженное пространство, а наружное атмосферное давление вогнало в него воду из стакана. При этом струйка холодной воды тоже помогла охладить воздух внутри флакона и уменьшить его объем.
Теперь, когда струя перестала подниматься, посмотрите, сколько воды набралось во флакон. Ровно столько воздуха вышло из него, когда его готовили к опыту — кипятили в кастрюльке.
ФОНТАН НА СТОЛЕ
Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.
Половина стержня с наконечником пропущена сквозь один кружок, вторая половина сквозь другой. Наискось режут для того, чтобы половинки, даже уперевшись в кружки, не оказались закрытыми.
Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.
Теперь можно приступить к изготовлению настольного фонтана. Понадобятся пластмассовые кубики, тарелка тоже из пластмассы, трубки и опять же пустой стержень с наконечником. На третьем рисунке — схема того, что выйдет (только не показан каркас, на котором всё закреплено).
При начале действия вода находится в верхних кубиках. Вода из первого верхнего течёт во второй нижний. Обратите внимание, трубка обрезанным наискось концом упёрта в дно кубика. Воздух из него по следующей трубке поступает во второй верхний кубик. Также обратите внимание, что эта трубка проведена от «потолка» до «потолка». И так далее. Из последнего верхнего кубика бьёт фонтан в тарелку. Из неё вода течёт в первый нижний.
Если бы мы взяли только пару кубиков, то фонтан получился бы маленьким. А здесь — столб воды из тарелки вниз, потом из первого верхнего кубика вниз, потом из второго верхнего вниз. С каждым столбом давление возрастает, а с ним и высота струи. По сути, перед нами как бы водонапорная башня, которую разрезали на три части (как колбасу поперёк) и поставили их в ряд. Можно взять не три пары кубиков, а любое число пар.
По окончании действия вся вода оказывается в нижних кубиках. Переворачиваем установку. Перезарядка занимает секунды, так как воду сдерживал наконечник, а воздух через него выходит быстро.
Установка будет выглядеть красивее, и работать будет чётче, если кубики поставить на ребро, а ещё лучше на угол. Тогда настольный фонтан из кубиков будет иметь форму ромба. Тарелку можно обрезать в виде цветка, верхние кубики будут «листьями», нижние — «корнями». Для украшения можно посадить еще и бабочку!
Источники: Источник: «Здравствуй физика» Л. Гальперштейн
Источник
«Зависимость высоты струи фонтана от физических параметров»
Главная > Реферат
Информация о документе | |
Дата добавления: | |
Размер: | |
Доступные форматы для скачивания: |
«Зависимость высоты струи фонтана от физических параметров»
г. Черногорк – 2011 г.
«Зависимость высоты струи фонтана от физических параметров»
ученица 5 класса «А»
Тартачакова Татьяна Николаевна
г. Черногорск – 2011 г.
I . Теоретическая часть
1.История создания фонтанов
2.Фонтаны в Хакасии
3.История появления фонтана в Петербурге
4. Давление как движущая сила работы фонтанов:
4.1 Силы давления жидкости
4.3 Принцип действия сообщающихся сосудов
4.4 Техническое устройство фонтанов
II . Практическая часть
1.Действие различных моделей фонтанов.
1.1 Фонтан в пустоте.
1.2 Фонтан Герона.
2. Модель фонтана
IV . Список литературы
Фонтаны – это непременная декорация классического регулярного парка. Об их красоте хорошо сказал А.С.Пушкин:
Летят алмазные фонтаны
С весёлым шумом к облакам,
Под ними блещут истуканы.
Дробясь о мраморны преграды,
Жемчужиной, огненной дугой
Валятся, плещут водопады.
Мы часто любуемся красотой фонтанов в нашей столице г. Абакане.. Каждый новый фонтан. Это новая волшебная сказка, новый сказочный уголок, куда стремятся жители города. Мы с дедушкой долго наблюдали, как строился фонтан в нашем парке. Я задала вопрос дедушки, а можно ли сделать фонтан в домашних условиях. Появилась проблема. Вместе стали думать, как эту проблему разрешить. Когда нас посвящали в лицеисты, я впервые увидела фонтан в лабораторных условиях.
Я очень задумалась, как и почему работает фонтан. Попросила свою учителя физики, что бы она мне помогла разобраться в этом. Мы решили ответить на этот вопрос, провести исследование.
Выбранная мною тема интересна и актуальна в настоящее время .Так как фонтаны, являются одним из основных предметов ландшафтного дизайна парковой зоны, источником воды в жаркое летнее время, а каждый уголок города становится более красивым и уютным с помощью фонтана.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Выяснить, как и почему работает фонтан, и от каких физических параметров зависит высота струи в фонтане.
ГИПОТИЗА: Я предполагаю, что фонтан, можно создать на основе свойств сообщающихся сосудов и высота струи в фонтане зависит от взаимного расположения этих сообщающихся сосудов.
Пополнить свои знания по теме «Сообщающиеся сосуды».
Использовать полученные знания для выполнения творческих заданий.
Теоретический – изучение первоисточников.
Лабораторный – проведение эксперимента.
Аналитический – анализ полученных результатов.
Синтез – обобщение материалов теории и полученных результатов. Создание модели.
1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ФОНТАНОВ
Говорят, есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно – огонь, вода и звезды. Созерцание воды — будь то таинственная глубина ровной глади, или прозрачные струи, приливающиеся и торопящиеся куда-то, как живые — не только приятно для души и благотворно для здоровья. Есть в этом что-то первобытное, отчего человек всегда стремится к воде. Не зря дети могут часами играть даже у обычной дождевой лужи. Воздух у водоема всегда чист, свеж и прохладен. Да и не зря говорят, что вода – «очищает», «омывает», не только тело, но и душу.
Наверное, каждый замечал, насколько легче дышать возле воды, как исчезают усталость и раздражение, как бодрит и одновременно умиротворяет нахождение вблизи моря, речки, озера или пруда. Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка бегущей воды.
Слово фонтан – латино-итальянского происхождения, происходит оно от латинского «фонтис», что переводится «источник». По смыслу это означает струю воды, бьющую вверх или под напором вытекающую из трубы. Есть водные фонтаны природного происхождения – фонтанирующие небольшими струями родники. Именно такие природные источники привлекали внимание человека с древнейших времён и заставляли задуматься, как использовать это явление там, где это необходимо людям. Ещё на заре веков зодчие старались обрамить поток воды из фонтана декоративным камнем, создать неповторимый узор из водных струй. Особенно широкое распространение получили небольшие фонтаны тогда, когда люди научились прятать водные струи в трубы из обожженной глины или из бетона (изобретение древних римлян). Уже в Древней Греции любой фонтаны стали атрибутом почти каждого города. Выложенные мрамором, с мозаичным дном, они совмещались то с водяными часами, то с водяным органом, то с кукольным театром, где фигурки двигались под воздействием струй. Историки описывают фонтаны с механическими птицами, которые весело пели и
замолкали, когда внезапно появлялась сова. Дальнейшее развитие
строительство фонтанов получило в Древнем Риме. Здесь появились первые дешевые трубы — их делали из свинца, которого много оставалось после переработки серебряной руды. В первом веке нашей эры , в Риме благодаря пристрастию населения к фонтанам на одного жителя расходовалось 1300 литров воды в день. С этого времени в доме каждого состоятельного римлянина устраивался небольшой дворик и бассейн, в центре ландшафта обязательно бил небольшой фонтан. Этот фонтанчик играл роль источника питьевой воды и источника прохлады в жаркие дни. Развитию фонтанов способствовало изобретению древнегреческими механиками закона сообщающихся сосудов, используя который, патриции устраивали фонтаны во дворах своих домов. Декоративные фонтаны древних можно смело назвать прототипом современных фонтанов. В дальнейшем фонтаны эволюционировали от источника питьевой воды и прохлады к декоративному украшению величественных архитектурных ансамблей. Если в Средние века фонтаны служили только источником водоснабжения, то с началом Эпохи Возрождения фонтаны становятся частью архитектурного ансамбля, а то и его ключевым элементом. (См. прил. 1)
2.Фонтаны в Хакасии
В хакасской столице, в городе Абакан, построили уникальный фонтан на малом водоеме парка. Дело в том, что фонтан – плавающий. Он состоит из насоса, поплавка, подсветки и фонтанной насадки. Новый фонтан интересен тем, что его легко монтировать и демонтировать, его можно установит в абсолютно любом месте в водоеме. Высота струи составляет три с половиной метра. Интересной особенностью конструкций фонтана является наличие разных водных картин. Этот фонтан в летнее время работает круглосуточно.(См. прил. 2)
Возведение фонтана завершено возле администрации города Абакана.
Вода здесь не поднимается вверх, а
спускается по кубическим конструкциям вниз, в вазоны с водными
растениями. Чаша фонтана выложена природным каменным плитняком. Проект разработан абаканскими архитекторами. Кубические конструкции стилизованы под архитектуру здания градостроительного департамента.(См. прил. 3)
3.История появления фонтана в Петербурге.
Расположение городов по берегам рек, обилие естественных водных бассейнов, высокий уровень грунтовых вод и равнинный рельеф местности — все это не способствовало строительству фонтанов в России в средние века. Воды было много, получать ее было легко. Первые фонтаны связываются с именем Петра I.
В 1713г, архитектор Лебдон предложил соорудить фонтаны в Петергофе и снабдить их «игральными водами, ибо парки зело скучными
кажутся». Ансамбль парков, дворцов и фонтанов Петергофа возникает в первой четверти XVIII в. как своеобразный триумфальный памятник в честь успешного завершения борьбы России за выход к Балтийскому морю (144 фонтана, 3 каскада). Начало строительства датируется 171 г.
Французский мастер предлагал «строить водозаборные сооружения, как в Версале, — поднимая воду из Финского залива. Это, с одной стороны, потребовало бы возведения насосных сооружений, а с другой — более дорогих, чем предназначенных для использования пресной воды. Вот почему в 1720 г. Петр I сам отправился в экспедицию по окрестностям, и в 20 км от Петергофа, на так называемых Ропшинских высотах обнаружил большие запасы родниковых и подземных вод. Строительство водовода было поручено первому русскому инженеру-гидравлику Василию Туволкову.
Принцип действия фонтанов Петергофа прост: вода на форсунки водоемов идет самотеком. Здесь используется закон сообщающихся сосудов: пруды (водохранилища) расположены значительно выше территории парка. Например, Розовопавильонный пруд, откуда берет начало Самсоновский водовод, находится на высоте 22м над уровнем залива. Резервуаром воды для Большого каскада служат 5 фонтанов Верхнего сада.
Теперь несколько слов о фонтане «Самсон» — главном среди всех фонтанов Петергофа по высоте и мощности струи. Монумент был, воздвигнут в 173 г. в честь 25-летнего юбилея Полтавской баталии, решившей исход Северной войны в пользу России. Он изображает библейского богатыря Самсона (битва произошла 28 июня 1709г., в день святого Самсона, считавшегося небесным покровителем русского воинства), раздирающего пасть льву (государственный герб Швеции включает изображение льва). Создатель фонтана – К, Растрелли. Работа фонтана подчеркивается интересным эффектом; когда включаются фонтаны Петергофа, появляется вода и в разинутой пасти льва, причем струя постепенно становится все выше и выше, и, когда она достигает предела, символически демонстрирующего исход поединка, начинают бить фонтаны
«Тритоны» на Верхней террасе каскада («Сирены и наяды»). Из раковин, в
которые трубят морские божества, вырываются широкими дугами фонтанные струи: повелители воды трубят славу богатырю.
В 1739г. для императрицы Анны Иоанновны по чертежам канцлера А. Д. Татищева около Ледяного дома был выполнен своеобразный фонтан: фигура слона в натуральную величину, из хобота которого била струя воды высотой 17метров (вода подавалась насосом), в ночное же время выбрасывалась горящая нефть. Перед входом в ледяной дом два дельфина также выбрасывали струи нефти.
В большинстве же случаев для создания фонтанов в Петергофе использовались насосы. Так, пара атмосферный насос был впервые применен с этой целью именно в России. Он был построен по заказу Петра I в 1717-1718 гг. и установлен в одном из помещений грота Летнего сада для подъема воды к фонтанам.
Петербургские фонтаны работают в течение пяти месяцев (с 9 мая по конец октября) ежедневно (расход воды за 10 ч составляет 100 000 м3).
День святого Самсона, победившего льва совпал с разгромом шведов под Полтавой 27 июня 1709 года. «Самсон российский рыкающего льва австрийского преславно растерзавший» — говорили о нем современники. Под Самсоном подразумевался Петр I, а подо львом — Швеция, на гербе которой изображен этот зверь.
Большой каскад составляют 64 фонтана, 255 скульптур, барельефов, маскаронов и других декоративных архитектурных деталей в Петергофе, что позволяет считать это фонтанное сооружение одним из самых крупных в мире.
Роскошным ковром расстилается перед дворцом Верхний сад. Первоначальная планировка его была осуществлена в 1714-1724 гг. архитекторами Браунштейном и Леблоном. В Верхнем саду пять фонтанов: 2 фонтана Квадратных прудов, Дубовый, Межеумный и Нептун. (См. прил. 4)
Давление как движущая сила работы фонтанов
4.1 Силы давления жидкости .
Повседневный опыт учит нас, что жидкости действуют с известными силами на поверхность твердых тел, соприкасающихся с ними. Эти силы мы называем силами давления жидкости.
Прикрывая пальцем, отверстие открытого водопроводного крана, мы ощущаем силу давления жидкости на палец. Боль в ушах, которую испытывает пловец, нырнувший на большую глубину, вызвана силами давления воды на барабанную перепонку уха. Термометры для измерения температуры в глубине моря должны быть очень прочными, чтобы давление воды не раздавило их.
Ввиду огромных сил давления на большой глубине корпус подводной лодки должен иметь гораздо большую прочность, чем корпус надводного корабля. Силы давления воды на днище судна поддерживают судно на поверхности, уравновешивая действующую на него силу тяжести. Силы давления действуют на дно и на стенки сосудов, наполненных жидкостью: налив в резиновый баллон ртуть, мы видим, что его дно и стенки выгибаются наружу. (См. прил. 5,6)
Наконец, силы давления действуют со стороны одних частей жидкости на другие. Это значит, что если мы удалили какую-либо часть жидкости, то для сохранения равновесия оставшейся части нужно было бы приложить к образовавшейся поверхности определенные силы. Необходимые для поддержания равновесия силы равны силам давления, с которыми удаленная часть жидкости действовала на оставшуюся часть.
Силы давления на стенки сосуда, заключающего жидкость, или на поверхность твердого тела, погруженного в жидкость, не приложены в какой-либо определенной точке поверхности. Они распределены по всей поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью. Поэтому сила давления на данную поверхность зависит не только от степени сжатия соприкасающейся с ней жидкости, но и от размеров этой поверхности.
Для того чтобы охарактеризовать распределение сил давления независимо от размеров поверхности, на которую они действуют, вводят понятие давления .
Давлением на участке поверхности называют отношение силы давления, действующей на этот участок, к площади участка. Очевидно, давление численно равно силе давления, приходящейся на участок поверхности, площадь которого равна единице.
Будем обозначать давление буквой р. Если сила давления на данный участок равна F, а площадь участка равна S, то давление выразится формулой
Если силы давления распределены равномерно по некоторой поверхности, то давление одно и то же в каждой ее точке. Таково, например, давление на поверхности поршня, сжимающего жидкость.
Нередко, однако, встречаются случаи, когда силы давления распределены по поверхности неравномерно. Это значит, что на одинаковые площади в разных местах поверхности действуют разные силы. (См. прил. 7)
Нальем воду в сосуд, в боковой стенке которого сделаны одинаковые отверстия. Мы увидим, что нижняя струя вытекает на большее расстояние, верхняя – на меньшее.
Это значит, что в нижней части сосуда давление больше, чем в верхней части.
4.3 Принцип действия сообщающихся сосудов.
Сосуды, имеющие между собой сообщение или общее дно, принято называть сообщающимися.
Возьмем ряд сосудов различной формы, соединенных в нижней части трубкой.
Рис.5. Во всех сообщающихся сосудах вода стоит на одном уровне
Если наливать жидкость в один из них, жидкость перетечет по трубкам в остальные сосуды и установится во всех сосудах на одном уровне (рис. 5).
Объяснение заключается в следующем. Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению.
Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтальной плоскости. (См. прил. 8, 9)
Чайник и его носик представляют собой сообщающиеся сосуды: вода стоит в них на одном уровне. Значит, носик чайника должен доходить до той же высоты, что и верхняя кромка сосуда, иначе чайник нельзя будет налить доверху. Когда мы наклоняем чайник, уровень воды остается прежним, а носик опускается; когда он опустится до уровня воды, вода начнет выливаться.
Если же жидкость в сообщающихся сосудах находится на разных уровнях (это можно достичь, если поставить между сообщающимися сосудами перегородку или зажим и долить жидкость в один из сосудов), то создается так называемый напор жидкости.
Напор – это давление, которое производит вес столба жидкости высотой, равной разности уровню. Под действием этого давления жидкость, если убрать зажим или перегородку, будет перетекать в тот сосуд, где ее уровень ниже, до тех пор, пока уровни не сравняются.
Совсем другой результат получается, если в разных коленах сообщающихся сосудов налиты неоднородные жидкости, т. е. их плотности разные, например вода и ртуть. Более низкий столб ртути уравновешивает более высокий столб воды. Учитывая, что условием равновесия является равенство давлений слева и справа, получим, что высота столбов жидкости в сообщающихся сосудах обратно пропорциональна их плотностям.
В жизни они встречаются довольно часто: различные кофейники, лейки, водомерные стекла на паровых котлах, шлюзы, водопровод, коленом согнутая труба – всё это примеры сообщающихся сосудов.
Принцип действия сообщающихся сосудов лежит в основе работы фонтанов.
Техническое устройство фонтанов
Сегодня мало кто задумывается, как функционируют фонтаны. Мы настолько привыкли к ним, что, проходя мимо, лишь окидываем небрежно взглядом.
И действительно, что здесь особенного? Серебристые струи воды, под напором, взмывают в высь и рассыпаются на тысячи хрустальных брызг. Но на самом деле все не так уж просто. Фонтаны бывают водометные, каскадные, механические. Фонтаны — шутихи (например, в Петергофе), разной высоты, формы и у каждого есть свое название.
Раньше все фонтаны были прямоточными, то есть работали напрямую от водопровода, сейчас применяется «оборотное» водоснабжение, с использованием мощных насосов. Струятся фонтаны тоже по-разному: динамическими струями (могут менять высоту) и статическими струями (струя на одном уровне).
В основном фонтаны сохраняют свой исторический
облик, только «начинка» у них современная. Хотя, конечно же, строили их раньше тоже на славу, один из таких примеров — фонтан в Александровском саду.
Ему уже 120 лет, но часть труб сохранилась в хорошем состояние. (См. прил. 10)
II . Действие различных моделей фонтанов.
Фонтан в пустоте.
Я провела исследование на тему «Фонтан в пустоте». Для этого я взяла две колбы. На первую я надела резиновую пробку и с пропущенной сквозь неё тонко стеклянной трубкой. На противоположный её конец надеть резиновую трубку. Во вторую колбу я налила подкрашенной воды.
С помощью насоса из первой колбы я откачала воздух, перевернула колбу. Резиновую трубку я опустила во вторую колбу с водой. Из-за разности давления, вода из второй колбы полилась струёй в первую.
Я выяснила, что чем меньше воздух в первой колбе, тем сильнее будет бить струя из второй.
Я провела исследование на тему «Фонтан Герона». Для этого, мне нужно было сделать упрощенную модель фонтана Герона. Я взяла небольшую колбу и вставила в неё капельницу. В своём эксперименте по данной модели, колбу я поставила вниз горлышком. Когда я открыла капельницу, то вода полилась из колбы струей.
После, я опустила колбу немного ниже, вода полилась на много медленней, а струя стала гораздо меньше. Проделав соответствующие изменения, я выяснила, что высота струи в фонтане зависит от взаимного расположения сообщающихся сосудов.
Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщсообщающихся сосудов. (См.прил. 11)
Зависимость высоты струи в фонтане от диаметра отверстия.
Вывод: высота струи фонтана зависит:
От взаимного расположения сообщающихся сосудов, чем выше один из сообщающихся сосудов, тем высота струи больше.
Чем меньше диаметр отверстия, тем высота струи больше.
Для того, что бы построить фонтан на приусадебном участке, нужно сделать модель фонтана, выяснить, как строить фонтан и куда установить резервуар для подачи воды. Конструкцию для фонтана, изготовили в домашних условиях. Украсив саму модель фонтана,
С помощь капельницы присоединили к ней колбу.(См. прил. 13) Если опустить колбу вниз,
то вода польётся очень медленно, а если поднять колбу на вторую полку, то вода польётся большой струей вверх.
Целью моей работы было расширение области личных знаний по теме «Сообщающие сосуды», использование полученных знаний для выполнения творческого задания. В ходе работы я ответила на вопрос: что является движущей силой работы фонтанов и, смогла создать различные действующие модели фонтанов.
Я построила модель фонтана, изучила техническое устройство фонтанов. Провела опыты по теме «Сообщающиеся сосуды».
В дальнейшем, мы с дедушкой планируем построить фонтан на своём приусадебном участке, с помощью тех знаний и данных, которые мы получили, исследуя техническое устройство фонтанов.
Вывод: Вода в фонтане в фонтане работает по принципу «Фонтана Герона».
IV . Список литературы.
«Физическая энциклопедия», генеральный директор А. М. Прохов.
г. Москва. Изд. «Советская энциклопедия» 1988 год, 705 стр.
«Энциклопедический словарь юного физика» Сост. В. А. Чуянов – 2- е М.: Педагогика, 1991 год- 336 стр.
Д. А. Кючарианц и А. Г. Раскина «Сады и парки дворцовых ансамблей Санкт- Петербурга и пригородов».
Ф. Бублейников, И. Веселовский «Физика и опыт», М. Просвещение, 1970г.
Источник