Фонтан, который работает сам из пластиковых бутылок
Если на даче или дома скопилось большое количество пластиковых бутылок из-под газированной воды, не спешите выбрасывать их на свалку — они еще могут пригодиться в хозяйстве. Например, пустая тара подойдет для изготовления простых самодельных фонтанчиков, при помощи которых легко организовать оросительную систему полива газона (на тот случай, если под рукой нет дождевателей и разбрызгивателей для огорода).
Фонтан, который работает сам из пластиковых бутылок
Классическая схема фонтана Герона описывается еще в учебниках по физике 7 класса, и представляет собой 3 емкости с водой, расположенные одна над другой и соединенные тремя трубками. Для домашнего эксперимента как раз подойдут пустые пластиковые бутылки из-под минеральной воды или газировки. Первая трубка выходит из верхней чаши и опускается до самого дна конструкции. Вторая, которая крепится отдельно от первой, выходит из нижней емкости, заходит в среднюю и доходит практически до самого верха. Третья трубка идет со дна средней емкости и входит в верхнюю чашу.
«По умолчанию» вся жидкость находится в средней емкости. Чтобы фонтан начал работать, нужно добавить немного воды в верхнюю чашу — тогда по первой трубке жидкость начнет автоматически поступать в нижнюю емкость, пока не заполнит полностью. В это время будет расти давление воздуха, который по второй трубке будет передаваться в средний резервуар. При этом на воду также будет воздействовать давление, в результате чего она по третьей трубке начнет подниматься в верхнюю чашу и струиться вверх. Выполнив это стандартное задание по физике, вы сможете повторить опыт великого греческого математика и изобретателя Герона Александрийского.
Самостоятельное изготовление фонтана Герона
На сайте представлена инструкция, как сделать фонтан из пластиковых бутылок, которая поможет выполнить опыт без ошибок. Для этого эксперимента можно использовать пустую тару любого объема. Для начала потребуется сделать чашу будущего фонтана — отрежьте от одной бутылки «конус» с горлышком нужной вам высоты. Соедините все элементы конструкции, как показано на рисунке ниже, предварительно просверлив отверстия под трубки.
Активировать фонтан Герона своими руками из бутылок очень просто: сначала залейте него количество воды, равное по объему средней емкости, потом дождитесь, пока она полностью стечет в нижнюю часть фонтана, а затем переверните конструкцию верх дном. Жидкость начнет перетекать в среднюю емкость. Этот процесс еще называют «зарядкой фонтана», потому что он длится, пока вся вода не стечет вниз. Запустить фонтан тоже просто — добавьте немного воды в чашу, чтобы замкнуть систему, и наслаждайтесь удивительным зрелищем.
Фонтан из бутылок своими руками будет работать, пока не израсходуется вода в среднем резервуаре — затем потребуется перезарядка. Обратите внимание, чем больше пластиковые бутылки по объему, тем дольше будет функционировать фонтан. Высота струи напрямую будет зависеть от фактической разности уровня воды в средней и нижней емкости. Главное — это не запутаться с трубками.
Ещё один важный момент, на который обязательно нужно обратить внимание, это герметичность соединений. По этой причине после завершения сборки места входа трубок в крышках залейте термоклеем или герметиком. Если под рукой нет герметика, в качестве альтернативного варианта можно использовать обычный пластилин, но учитывайте, что в этом случае возможна протечка.
Расходные материалы
Для изготовления самодельного мини-фонтана используются подручные материалы, которые найдутся в любом доме:
- пластиковые бутылки из-под газировки или йогурта;
- гибкий шланг, стеклянные трубки или соломинки для коктейля;
- термоклей или герметик;
- сверло или гвоздь (чтобы проделать отверстия).
Если вместо жестких трубок вы будете использовать гибкий шланг, то в пластиковых крышках (в местах соединения) можно вставить отрезки от толстого стержня шариковой ручки или коннекторы от капельницы.
Инструменты
Чтобы сделать фонтан, вам потребуется минимум инструментов: канцелярский нож или ножницы, пистолет для работы с термоклеем или другим быстросохнущим герметиком, электродрель или шуруповерт — если вы будете сверлить отверстия в крышках.
Если вы поймёте принцип данного фонтана и освоите его изготовление, нечто похожее можно сделать и на дачном участке.
Источник
Творческо–исследовательский проект «Фонтан»
МКОУ «СОШ №5 г. Ершова Саратовской области»
Творческо–исследовательский проект: «Фонтан»
Шумеева Юлия Николаевна
Срок реализации проекта: 1 неделя
2) Выявление проблемы.
3) История и традиции
4)Принцип действия фонтанов
6) Выработка идей, вариантов
7) Выбор материалов, инструментов, оборудования
8) Разработка технологического процесса
Недавно мы изучили тему «сообщающиеся сосуды», и у нас возникла идея, которую мы и захотела воплотить в реальность. А так как большой фонтан нам сделать не под силу, то мы решили смастерить небольшую действующую модель. Но это не просто фонтан, а практическая работа с использованием свойств сообщающихся сосудов, декоративно оформленная.
Сделать фонтан — это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу. Первый вопрос, который мы себе задали — как это сделать, из какого материала и с помощью каких инструментов? Какие знания нам понадобятся? Где собирать информацию? Как уложиться в заданный срок и как украсить фонтан декоративно ?
История и традиции.
Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. 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.
Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах. В садах другого типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады.
В Китае и Японии фонтаны имели огромное значение. Самый известный сад Японии – Киото. Его создавали монахи. Каждая часть этого сада имеет особое значение и вызывает у его посетителей особенное состояние души. Ощущение природного подхода к созданию сада основная идея восточного сада. Обходясь песком и камнями мастера могли создать эффект водопада. Создание сада на востоке – это не укрощение окружающей среды, а единение с природой, созерцание и медитация.
В наше время фонтаны соревнуются в разнообразии современных технологий. Фонтан короля Фадха, который находится в Красном море. Он бьет на высоту от 260 до 318 метров.
В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.
Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики.
Ртутный Фонтан, расположенный в Барселоне. Вместо воды в нем течет ртуть! Этот единственный в мире Ртутный Фонтан был построен еще в те времена, когда человечеству не были известны губительные свойства ртути. Сегодня фонтан укрыт колпаком из специального стекла, не пропускающего ртутные пары.
Принцип действия фонтанов
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1.
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды .
Гейзеры. Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы.
Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.
Артезианская вода – это вода, находящаяся в глубинных пластах Земли и, как правило, выходящая на поверхность под давлением. Обычно находится в пределах впадин, флексур или других геологических структур, образуя тем самым артезианские бассейны. Она находится примерно на глубине от ста до трехсот метров, заключенная между двумя водоупорными слоями. Именно из-за ограничения и давления эта вода обладает сильным напором.
Вода из артезианской скважины считается самой полезной, абсолютно безопасной для употребления. При рассмотрении некоторых факторов, например, при оценке загрязнения гидросферы, это мнение оправдывается, но некоторые негативные моменты зачастую забываются простыми потребителями, не способными разобраться в химических терминах.
Артезианские воды образовывались в очень давние эпохи из-за геологических движений земной коры. Часто артезианские воды путают с грунтовыми водами, но ничего общего, кроме залегания в толщах земной коры, у них нет.
Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны.
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.
Тема фонтанов в дальнейшем получила развитие в целой серии великолепных картин различных мастеров живописи, а также поэзии.
Смотри, как облаком живым
Фонтан сияющий клубится;
Как пламенеет, как дробится
Его на солнце влажный дым.
Лучом поднявшись к небу, он
Коснулся высоты заветной —
И снова пылью огнецветной
Ниспасть на землю осужден.
О смертной мысли водомет,
О водомет неистощимый!
Какой закон непостижимый
Тебя стремит, тебя мятет?
Как жадно к небу рвешься ты!.
Но длань незримо-роковая
Твой луч упорный, преломляя,
Свергает в брызгах с высоты.
Забытый фонтан.И.А.Бунин
Рассыпался чертог из янтаря,
— Из края в край сквозит аллея к дому.
Холодное дыханье сентября
Разносит ветер по саду пустому.
Он заметает листьями фонтан,
Взвевает их, внезапно налетая,
И, точно птиц испуганная стая,
Кружат они среди сухих полян.
Порой к фонтану девушка приходит,
Влача по листьям спущенную шаль,
И подолгу очей с него не сводит…
В ее лице — застывшая печаль,
По целым дням она, как призрак, бродит,
А дни бегут. Им никого не жаль.
Выработка идей и вариантов. Конечно, при практической работе возникает множество идей, моя идея пришла сама собой. Я увидела игрушку – рыбку – и проект уже возник сам по себе. Мы рассмотрели различные типы фонтанов. В наших силах построить комнатный фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, мы построили проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов.
Выбор материалов, инструментов, оборудования. Материалы: Пластиковая бутылка, картон, клей, краски, бумага, пластилин, трубка от капельницы с регулятором, ёмкость для воды, декоративное оформление.
Разработка технологического процесса
1) Подготовка рабочего места, инструментов, материалов.
2) Подготовить декоративную опору для бутылки.
3) Придать эстетический вид сооружению.
4) Проделать дырку для трубки в скульптуре.
7) Продеть трубку, закрепить её пластилином.
8) Направить трубку наверх.
9).Проверить действие конструкции.
Опыт №1 «Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов.»
Меняя высоту резервуара, при постоянном диаметре отверстия мы измеряли высоту струи фонтана.
Источник
Проектно — исследовательская работа по физике «Фонтан Герона»
II. Основная часть
1. История и назначение фонтанов
2. Фонтан Герона
3. Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов
III. Заключение, вывод и практическая значимость
IV. Библиографический список
Смотри, как облаком живым
Фонтан сияющий клубится;
Как пламенеет, как дробится
Его на солнце влажный дым.
Лучом поднявшись к небу, он
Коснулся высоты заветной —
И снова пылью огнецветной
Ниспасть на землю осужден.
О смертной мысли водомет,
О водомет неистощимый!
Какой закон непостижимый
Тебя стремит, тебя мятет?
Как жадно к небу рвешься ты!.
Но длань незримо-роковая
Твой луч упорный, преломляя,
Свергает в брызгах с высоты.
Мы живем в очень сухом климате, и когда летом бывает очень жарко, так хочется услышать журчание воды, вдохнуть свежий прохладный воздух. Но, к сожалению, в селе это не возможно. Поэтому когда мы изучали по физике тему «Сообщающиеся сосуды» у меня возникла мысль, а можно ли соорудить маленький фонтан из подручных средств у себя дома.
Цель данного проекта: собрать модель фонтана и выяснить, от каких физических параметров зависит высота струи в нем.
Собрать, изучить и отобрать информацию по данному вопросу
Познакомиться с историей фонтанов
Изучить принцип работы фонтана Герона;
Изготовить фонтан Герона;
Выяснить от каких параметров зависит высота струи в фонтане;
Найти практическое применение.
Гипотеза: Я предполагаю, что изучив устройство и принцип работы фонтана Герона, я смогу собрать модель фонтана.
Объект исследования: фонтан Герона.
Методы исследования: теоретический, экспериментальный, практический, анализ, обобщение.
Вода, как основа жизни и дар богов, всегда притягивала человека своей мощью, красотой и чистотой. Древние цивилизации возникли преимущественно в жарких и засушливых регионах. Одновременно с ними появилась необходимость создания искусственных источников воды.
Природный фонтан, называемый гейзер или ключ, послужил основной для создания искусственных фонтанов. Изначально фонтаны в античном мире широко использовались в Египте, Персии, Месопотамии исключительно для питьевых и бытовых нужд, для полива и орошения. Они представляли собой емкость, куда стекала вода из искусственного отверстия или источника. В каждом богатом доме внутренний двор обычно украшал выложенный плиткой или камнем бассейн с фонтаном в центре. В период Возрождения фонтаны распространяются по всей европейской территории. Каждый крупный монастырь оборудует на своей территории фонтан для отдыха, молитв и размышлений монахов. Богато украшенный скульптурами фонтан становится обязательным элементом королевского дворца и городского пейзажа. Эпоха барокко еще больше внимания уделяет декоративному убранству фонтанов. Со строительством регулярного парка Версальского королевского дворца в XVII веке в искусстве декорирования фонтанов начинает преобладать французский стиль. Тритоны, рыбы, дельфины и прочие морские создания и божества становятся основными героями скульптурных композиций. Для строительства и украшения фонтанов приглашаются самые знаменитые скульпторы. Появляется возможность направлять струю воды не только вертикально вверх, но и под углом. Фонтан Треви в Риме.
В это время фонтаны практически утрачивают свою функцию источника питьевой воды, полива и орошения. Для подачи воды в фонтан используются специальные механизмы, использующие водоподъемные колеса и помпы. Черпаки, расположенные по окружности колеса, одновременно являются и его движущими лопастями. Колесо опускается в реку, черпаки наполняются водой и под движением потока поднимают воду, выливая ее в специальный желоб, по которому вода непосредственно поступает в трубы, питающие фонтан. Если природная сила течения была недостаточной, то для вращения колеса использовали тягловых животных.
С появлением электрических моторов в сооружении фонтанов открылись новые удивительные перспективы. Прежде всего, появилась возможность подавать струю на большую высоту. Высота подъема воды в фонтане Фахда в Саудовской Аравии составляет более 300 метров.
Подключение часовых механизмов сделало возможным включать и выключать подачу воды по специальному расписанию. Использование различных по форме и количеству труб позволяет создавать водные поверхности разнообразной формы и красоты, похожие на цветы, грибки, спирали, горки, одуванчики. Подсветка и звук привели к появлению эффектных водных шоу и представлений. Например, танцующий фонтан в Лас -Вегасе, расположенный в озере перед отелем-казино Белладжио. 1175 трубочек, прикрепленных к подвижным платформам под музыку и освещение тысяч разноцветных ламп создают удивительные симметричные фигуры из водных струй, соединяясь в воде в круги и полосы, пересекая и дополняя друг друга.
Петерго́ф (нидерл. Peterhof, «двор Петра») — дворцово-парковый ансамбль на южном берегу Финского залива построен в 1714-1725 годах . Ансамбль имеет одну из крупнейших в мире фонтанных систем — 147 действующих фонтанов
Эффектные шоу фонтанов можно наблюдать в Дубае, в Протарасе на Кипре, в океаническом парке Гонконга, Олимпийском парке в Сочи и во многих других местах.
В г. Волжском есть фонтаны, вокруг которых любят гулять и взрослые и дети
Это фонтаны парка ВГС, водоканала и музыкальный фонтан у дома культуры «Юбилейный»
Ученые определили, что мельчайшие брызги воды насыщают воздух вокруг фонтана отрицательными ионами, которые благотворно влияют на организм человека. Поэтому рядом с фонтаном улучшается настроение и легко дышится.
Две тысячи лет назад Герон открыл эру механизации, создавая машины, которые до сих пор потрясают наше с вами воображение. Герон жил в Александрии в те времена, когда этот город был самым многонациональным в мире. Это прекрасное место, где когда-то жила неотразимая царица Клеопатра, сосредоточило в своих недрах все знания классического мира. Великие умы приезжали сюда ради торговли самым ценным из богатств — ни золотом, ни рабами, ни серебром, a знаниями. Два тысячелетия назад это был центр мировой науки. Банком этих знаний была великая библиотека. Здесь были собраны труды греков, египтян и других народов. Свитки были заполнены баснями, стихами, трудами математиков и философов. Именно там хранились все изобретения Герона. Ни одна из eгo машин не сохранилась до наших дней, и мы почти ничего не знаем o самом изобретателе, но имеем представления о ero чудесных творениях, ведь описания этих машин дошли до нас в виде копий тех свитков, что писал Герон. Среди ero изобретений есть такие, которые предназначаются для дома, a другие использовались как развлечение на званых обедах, некоторые производили спецэффекты в театре (звенели, жужжали, свистели, создавали звуки животных и так дaлee).
Источник