Исследовательская работа «Фонтан»
Цель исследовательской работы: создание действующей модели фонтана.
Гипотеза: если я узнаю, как устроен фонтан, то, возможно, смогу построить макет для его демонстрации.
Задачи:
· Узнать, что такое фонтан
· Узнать, какие типы фонтанов существуют
· Изучить принцип действия фонтана
· Построить макет фонтана
Объект исследования: механизм работы фонтана
Предмет исследования: фонтан
План исследования:
1. Определение целей, задач, гипотезы исследования
2. Изучение и анализ литературы по проблеме исследования.
3. Создание макета фонтана
1. 2. Какие типы фонтанов существуют………………………………………………………
1. 3. Принцип действия фонтана……………………………………………………………
Сделать свое жилище уютным и привлекательным – это естественное желание каждого человека. Ученик, находящийся в школе более 5-6 часов тоже хочет находиться в уютной обстановке, которая помогала бы ему лучше усваивать знания. Зона отдыха есть в любой квартире, такие же зоны отдыха есть и в школе. И я считаю, что украшением зоны отдыха в нашей начальной школе может стать фонтан, установленный в рекреации.
Я решил узнать, что такое фонтан, какие типы фонтанов существуют, изучить принцип их действия. Затем в домашних условиях построить макет для демонстрации фонтана.
II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
1. Научная статья
1.1. Что такое фонтан
Слово фонтан пришло к нам из итальянского языка от слова fontana, образованного от латинского слова fons, что означает 1) источник, родник; 2) источник, начало, первопричина.
Фонтан – это архитектурно оформленный источник; декоративное сооружение, служащее основанием или обрамлением льющих вверх или стекающих струй воды, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь.
Первоначально фонтаны сооружались преимущественно только как источник питьевой воды. Затем их стали украшать античными статуями. Люди считали, что если украсить фонтаны статуями богов, то они станут охранять воду, и будет меньше засушливых дней. Теперь же сочетание движущейся воды с архитектурой, скульптурой и зелёными насаждениями стало одним из средств создания различных декоративных и художественно-образных решений в архитектуре. Фонтаны всегда были украшениями парков и площадей. Фонтаны увлажняют воздух, поэтому рядом с ними дышится легко. Журчание воды успокаивает, помогает привести мысли в порядок.
1. 2. Какие типы фонтанов существуют
Фонтаны классифицируются на скульптурные, статические, цветодинамические и музыкальные.
Существует много различных типов фонтанов (Приложение 2).
· С галькой (Приложение 1. Фотография 1)
· Фонтан – родник (Приложение 1. Фотография 1)
· Из одной водной струи (Приложение 1. Фотография 1)
· Многоструйный (Приложение 1. Фотография 1)
· С одной чашей (Приложение 1. Фотография 1)
· Из нескольких чаш с переливом воды (Приложение 1. Фотография 1)
· С использованием скульптур (Приложение 1. Фотография 1)
· С разбрызгивателем (Приложение 1. Фотография 1)
Все они различаются архитектурным решением, местом расположения, видом форсунок, благодаря которым создаётся неповторимый рисунок движения воды. Разнообразие фонтанов создается с помощью различных комбинаций их типов и видов распылителей. Наиболее часто используются простые классические формы, в то время как передовые современные дизайнеры отдают предпочтение оригинальным и уникальным разработкам.
1. 3. Принцип действия фонтана
В основе работы самых простых фонтанов лежит свойство сообщающихся сосудов. Сосуды, имеющие между собой сообщение или общее дно, называются сообщающимися. В жизни часто встречаются такие сосуды. Различные чайники, лейки – все это примеры сообщающихся сосудов.
Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах любой формы находятся на одном уровне. Вода, налитая в лейку, в чайник, заполняет и носик этих сосудов, и их расширенную часть до одинаковой высоты. Это происходит потому, что равные по высоте столбы одинаковой жидкости производят одинаковое давление (Приложение 2, рис. 1).
Если жидкость в сообщающихся сосудах находится на разных уровнях (это можно сделать, поставив между сообщающимися сосудами перегородку или зажим и долив жидкость в один из сосудов; (Приложение 2, рис. 2), то создается напор жидкости. Напор показывает, какое давление производит вес столба жидкости высотой, равной разности уровней. Под действием этого давления жидкость, если убрать зажим, будет перетекать в тот сосуд, где уровень ее ниже, до тех пор, пока уровни не сравняются.
2. Практическая часть
2.1. Подготовка материалов
После изучения литературы я приступил к созданию фонтана.
Сначала я подготовил необходимые материалы. Для создания фонтана мне понадобились: 1 двухлитровая пластиковая бутылка, 1 пятилитровая пластиковая бутылка, пробка от пластиковой бутылки, гибкий шланг от капельницы, игла от капельницы, два глубокие пластиковые тарелки, фанера, пила, дрель, отвёртка и шурупы.
Источник
Исследовательская работа «Волшебный мир фонтанов»
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| fontany.doc | 217.5 КБ |
Предварительный просмотр:
«Летниковская основная общеобразовательная школа» (филиал) Муниципальное общеобразовательное учреждение «Сернурская средняя (полная) общеобразовательная школа №2 имени Н.А.Заболоцкого»
Волшебный мир фонтанов
/Секция математических дисциплин/
Выполнила: Ведерникова Диана
Ученица 7 класса
Мамаева Лирия Кирилловна
2.1 Что такое фонтан. 5
2.3 История и назначение фонтанов…………………………………. 6
2.4 Конструкция фонтанов…………………………………………….8
2.5 Практическое использование фонтанного оборудования……..10
2.6 Влажность воздуха и климат в помещении……………………..11
Первым фонтаном, пожалуй, можно называть родник, который первобытный человек перегородил несколькими камнями, уложенными в месте выхода воды. В результате этой нехитрой манипуляции водный поток становился уже, но напор его увеличивался, струйка воды изгибалась, что удобно для наполнения водой глиняных кувшинов.
На протяжении долгих веков (до конца 19 века) фонтан сохранял практическое, утилитарное значение как основной источник водоснабжения, хотя со временем и приобретал отдельные эстетические черты – от украшений из грубых скульптурных форм до настоящих произведений искусств во времена Древней Греции, Древнего Рима и более поздних цивилизаций. До наших же дней фонтан дошёл уже как элемент чисто декоративного оформления пространства.
И если в не столь далёкие времена фонтаны являлись в основном украшением городских парков, скверов, площадей, то сегодня фонтаны всё активнее находят своё применение при украшении дачных участков и особняков.
Изучить условия возникновения фонтана.
Для достижения цели были поставлены задачи :
- Изучить понятие сообщающиеся сосуды;
- Изучить литературу о конструкции, эстетическом и практическом
- использовании фонтанов
- Изучить действие фонтанов и их влияние на окружающую среду.
Тема а ктуальна, т.к. применяем полученные знания по физике в практике.
Объект исследования: фонтаны
Предмет исследования: значение фонтанов в природе
1.Изучение некоторой теоретической информации по теме;
2.Поиск информации в сети Интернет;
3.Метод моделирования (составление таблицы).
Люди всегда трепетно относились к воде. Жизнь на земле без воды была бы просто невозможна. В большинстве религий вода считается символом очищения и новой жизни. Созерцание воды умиротворяет человека, настраивает его на философский лад и дарит положительные эмоции.
Фонтаны должны существовать.
Если мы узнаем, как делать фонтаны, то можем построить макеты для их демонстрации.
Говорят, есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно – огонь, вода и звезды. Воздух у водоема всегда чист, свеж и прохладен. Да и не зря говорят, что вода – «очищает», «омывает», не только тело, но и душу. Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка бегущей воды.
2.1 Что такое фонтан?
Фонтан — лат. fons 1) источник, родник; 2) источник, начало, первопричина Фонтан – устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу
кого-либо вида и, как правило, используется вновь.
С архитектурной точки зрения – фонтан – сооружение, которое служит основанием или ограждением для струящихся вверх и стекающих вниз струй воды.
Есть водные фонтаны природного происхождения – фонтанирующие небольшими струями родники.
В природе существуют гигантские фонтаны горячей воды и пара. Они называются гейзерами. Их можно часто встретить рядом с вулканами. Их можно увидеть в нашей стране на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии, в Северной Америке — в Йеллоустонском национальном парке, в Японии. От названия местечка Гейзер в Исландии, где били горячие фонтаны возник термин «гейзер». По-исландски гейза – хлынуть.
Артезианские воды — напорные подземные воды, заключенные в водоносных пластах горных пород между водоупорными слоями. Обычно встречаются во впадинах, образуя артезианские бассейны. При вскрытии буровой скважины артезианские воды поднимаются выше водоносного пласта, иногда фонтанируют.
Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Вода настолько благотворно влияет на нервную систему человека, что в некоторых клиниках в качестве одного из методов лечения депрессивных расстройств используют созерцание струящихся потоков воды.
Как действует фонтан?
Фонтан действует: посредством использования сообщающихся сосудов;
под воздействием атмосферного давления.
Сообщающиеся сосуды — два сосуда, соединенные между собой резиновой трубкой. В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне ( при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).
2.2 Фонтан Герона
Одним из устройств, описанное учёным древней Греции Героном Александрийским, был волшебный фонтан Герона. Главное чудо этого фонтана заключалась в том, что вода из фонтана била сама, без использования какого-либо внешнего источника воды.
Геронов фонтан состоит из открытой чаши и двух герметичных сосудов расположенных под чашей. Из верхней чаши в нижнюю ёмкость идёт полностью герметичная трубка. Если налить в верхнюю чашу воды, то вода по трубке начинает стекать в нижнюю ёмкость, вытесняя оттуда воздух. Поскольку сама нижняя ёмкость полностью герметична, то воздух выталкиваемой водой по герметичной трубке передаёт воздушное давление в среднюю чашу. Давление воздуха в средней ёмкости начинает выталкивать воду, и фонтан начинает работать.
- История и назначение фонтанов
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.
Подобные фонтаны использовались в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получили еще большую популярность. По определенным канонам персидский восточный сад должен был отражать четыре сущности — воду, цветы, растения и музыку, что можно видеть на старинных изображениях и ковровых рисунках. Мусульманские сады были окружены террасами из разноцветной плитки, брызги фонтана, отражаясь от них, создавали необыкновенную игру света и тени.
Огромное значение фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души.
Ландшафтной и архитектурной основой фонтанов и садов в Европе послужили персидские сады. В средние века сады появлялись при монастырях и подобно персидскому саду делились на четыре части – для цветов, трав, овощных культур и фруктовых деревьев. В середине сада был расположен колодец или фонтан – место уединения, размышления и молитвы для послушников монастыря. Но в основном, как и в Древнем мире, в эпоху Средневековья фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья.
С началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом. Римский стиль стал главенствующим. На помощь к природным источникам пришли насосы и вместо подземных ключей на римских холмах забили фонтаны. Примером итальянского ренессанса служит вилла Ланте.
Постепенно новые веяния в архитектуре распространялись по всей Европе.
Наибольший рассвет ландшафтно-паркового искусства был достигнут во Франции в 17 веке, его венцом стал Версаль – король регулярных парков, ставший основой для создания подобных дворцово-парковых ансамблей во всем мире. В конце 17 века с приходом «романтизма» претерпело изменение и ландшафтное искусство. В моду вошли парки в «английском стиле», когда все наиболее приближено к «дикой» природе, без шика и помпезности. Архитектура водных источников также отличалась природной естественностью и простотой. Современные фонтаны соревнуются в высоте.
- Прохлада: в знойную погоду фонтан освежает воздух и даёт психологический эффект — осознание того, что рядом фонтан, придаёт бодрости.
- Очищение воздуха: фонтан очищает воздух от пыли, рядом с ним даже дышится легче.
- Защита от постороннего шума: звуки журчащей воды приятно заглушают посторонние раздражающие шумы.
- Увлажнение: фонтан способен качественно увлажнять воздух, что положительно сказывается на здоровье.
- Умиротворение: как звук, так и вид льющейся воды дают прекрасный эффект релаксации.
- Развлечение: изменяющиеся фонтанные композиции способны развлекать человека Забава: фонтаны являются превосходной забавой как для детей, так и для взрослых.
- Средство привлечения внимания: будучи частью ландшафтного или архитектурного дизайна, ландшафтные фонтаны не просто завершают общую композицию, но и фокусируют на себе внимание.
2.4 Конструкция фонтанов
Разнообразие фонтанов создается с помощью различных комбинаций их типов и видов распылителей. Наиболее часто используются простые классические формы, в то время как передовые современные дизайнеры отдают предпочтение оригинальным и уникальным разработкам.
Типы фонтанов: с галькой; с жерновым камнем; фонтан – рудник;
из одной водной струи; многоструйный; с одной чашей; из нескольких чаш с переливом воды; с использованием скульптур; с разбрызгивателем.
Рис. 1. Типы фонтанов. а — с галькой; б — с жерновым камнем; в — фонтан-родник; г — из одной водной струи; д — многоструйный с одной чашей; ж — из нескольких чаш с переливом воды; з — с использованием скульптур; и — с разбрызгивателем
Они различаются архитектурным решением, местом расположения, видом форсунок, благодаря которым вы можете создать неповторимый рисунок движения воды. Чаще всего используются распылители следующих видов (рис. 2):
Рис. 2. Виды форсунок фонтана: одиночный распылитель, ярусный распылитель, распылитель-вертушка, «водяная струя», «рыбий хвост», «гейзер».
— одиночный: мелкие вертикальные струи с выбросом воды на определенную высоту;
— ярусный: мелкие вертикальные струи выбрасывают воду на разную высоту и формируют при этом несколько ярусов;
— распылитель-вертушка: струя воды при вращении образует несколько спиралевидных потоков;
— «водяная струя»: выброс воды производится горизонтально из отверстия в декорированной стене на определенном расстоянии от поверхности земли (водоема, пола и т. п.);
— «рыбий хвост»: при выбросе воды образуется несколько вертикальных струй, расходящихся веером и образующих почти сплошную ниспадающую стену;
— «гейзер»: при выбросе образуется струя воды с большим количеством воздушных пузырьков;
Рис. 3. Виды форсунок фонтана : «тюльпан», кольцо, полушарие, «колокол», «Тиффани»
— «тюльпан»: поток воды под напором поднимается вверх, формируя воронку, расширяющуюся сверху, и, ниспадая по кругу, образует тонкий водяной купол;
— кольцо: вертикальный выброс воды происходит из отверстий, расположенных по окружности, на одинаковую высоту;
— полушарие: форсунка представляет собой шарик, от которого отходит большое количество трубочек, из которых выбрасывается вода, образуя тем самым полушарие;
— «колокол»: верхняя часть форсунки имеет форму диска, из-под которого вытекает вода, и, ниспадая, образует тонкий водяной купол;
— «Тиффани»: основной принцип работы совпадает с функционированием форсунки-«колокола». Различие состоит в том, что под куполом распылитель имеет несколько отверстий, из которых выбрасываются струи воды одинаковой высоты, создавая изящный рисунок.
2 .5 Практическое использование фонтанного оборудования
Современный город нельзя представить без фонтана.
Уличные, площадные фонтаны
Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны. Фонтаны придумали в жарких странах – с целью чисто практической: в летний зной струи воды, бьющие вверх, несут спасительную прохладу. Они не утратили своей популярности и до сегодняшнего дня.
Фонтан на участке около дома обычно становится очень привлекательным местом для его обитателей. Красивый фонтан — это лучшее лекарство от стрессов и суеты повседневной жизни. Слушая умиротворяющие звуки льющейся воды, созерцая её плавные потоки, человек получает возможность забыть о повседневных проблемах и хлопотах, отвлечься от беспокойств и переживаний, которыми наполнена жизнь в современном городе. Фонтан становится оазисом покоя и радости, местом для отдыха и самосозерцания.
Цветомузыкальные фонтаны – это сложные комплексы с применением автоматики. Высота и форма струй, цветовое оформление задаются с помощью программного обеспечения.
Интерьерные, комнатные фонтаны
Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.
2.6 Влажность воздуха и климат в помещении
Измерили влажность воздуха гигрометром при использовании самодельного фонтана
- Влажность в комнате увеличивается в среднем без отопления на 2%
- Влажность в комнате увеличивается в среднем в отопительный сезон на 5%
- Влажность, увеличиваясь, благотворно влияет на самочувствие и тонус человека, подтверждённый исследованиями учёных
- Улучшается экологическая обстановка в комнате, т.к. комнатные растения растут лучше и дают больше кислорода.
Источник