Макет фонтана по физике 7 класс сообщающиеся сосуды

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

Защита проекта по физике на тему «Модель фонтана» (7 класс)

Здравствуйте, я Соколов Тимур, учащийся 7в класса школы №2. Представляю работу «Модель фонтана»

Люди зачастую не задумываются о физических явлениях и законах, с которыми непосредственно сталкиваются в повседневной жизни. Дома я рассматривал журнал «Сокровища России. Петергоф. Фонтаны.», смотрел видео о фонтанах, привезенные родственниками из путешествий. Фото, видео завораживали взгляд, будоражили ум. Хотелось сделать что-то подобное, так и возникла идея строительства модели фонтана.

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.

Фонтан – струя жидкости, газа, выбрасываемая вверх из трубы или отверстия силой давления.

История строительства фонтанов держит свое начало от Древнего Египта и Месопотамии, распространившись в Индии, Китае, Японии, фонтаны перебрались в средневековую Европу, а затем и в Россию.

Современные фонтаны многолики: одни, словно отдавая дань веку техники и машин, вобрали в себя сложность инженерии и конструктивизма, другие, напротив, – стремятся к естественности дикой природы.

Прогресс не стоит на месте, сегодня 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.

Фонтаны бывают искусственные и естественные.

К естественным относятся гейзеры, родники и артезианские воды.

К искусственным фонтанам можно отнести: уличные, площадные ; ландшафтные; цветомузыкальные; интерьерные, комнатные.

Со временем менялись эпохи и стили, а с ними и фонтаны, как их отражение. Но принцип работы фонтанов практически одинаков. Они работают по принципу сообщающихся сосудов. С начала 17 века фонтаны стали приводить в действие с помощью механических насосов, которые постепенно заменили паровые установки, а затем и электрические насосы.

Осенью мы приобрели дом в поселке Подгорный и, летом, будем заниматься благоустройством дворовой территории. Актуальность проблемы заключается в том, что на основе сконструированной мной модели фонтана можно построить фонтан, который станет украшением дворовой территории, уютным местом, несущим прохладу в жаркие летние дни и вечера.

Цель, Задачи и Методы работы вы видите на слайде.

Моя работа строилась по плану, который представлен на слайде.

Сделать фонтан — это значит решить следующие задачи: какой должна быть конструкция модели, из какого материала делать и с помощью каких инструментов работать над сборкой фонтана, какой внешний вид придать фонтану, какое дизайнерское решение применить по украшению модели фонтана.

Моя гипотеза заключалась в том, что фонтан – это сообщающийся сосуд, усовершенствовать который можно с помощью водяного мини насоса.

Рассмотрев различные типы фонтанов, я решил построить модель фонтана с использованием мини водяного моторчика. Для этого мне понадобился небольшой моторчик (расширительный насос для бочка стеклоомывателя в автомобиле ВАЗ-2101), трубка из системы для автомобильного омывателя, емкости-основы для фонтана (кашпо для цветов), блок питания от машинки для стрижки волос, санитарный герметик для соединения частей фонтана. Для придания красоты я украсил его декоративными элементами.

Установил насос на дне выбранного сосуда и прикрепляем к ней шланг. Обложил насос камнями, а подающая воду трубка вывел между ними наверх. Пространство вокруг насоса покрыл крупными декоративными элементами (керамзит, камень), затем более мелкими (галька, ракушки, стекляшки). Оставил только выходное отверстие фильтра, — остальное залил водою. Трубку, как и сам насос, замаскировал, чтобы не нарушить гармонию композиции. Потом сделал декор.

Надежная фиксация и герметизация всей конструкции достигается за счет применения клеящих водоустойчивых веществ.

Мощность выброса воды зависит и от диаметра трубки: чем он меньше, тем, соответственно, и выше струя, чтобы вода вытекала несколькими струйками, необходимо установить на трубку рассекатель.

Мне очень понравилось работать над созданием макета фонтана. Это была очень большая и сложная практическая работа, и конечно, были вещи, которые у меня не получались, или получились, но не с первого раза, приходилось переделывать. Но самое главное – я получил удовольствие от работы.

Цель проекта достигнута, мной был создан фонтан, работающий по принципу сообщающихся сосудов. Результатом проекта служит созданная мной модель фонтана, которая позволяет продемонстрировать, как применяется принцип работы сообщающихся сосудов на примере модели фонтана.

Во время работы над проектом я узнал об истории развития фонтанов, рассмотрел некоторые наиболее известные фонтаны современности, классифицировал фонтаны по видам, описал их назначение.

Макет создан и функционирует. Принцип сообщающихся сосудов, лежащий в основе работы фонтана, использован мной на практике.

Источник

Проект фонтаны,как сообщающиеся сосуды

ПРОЕКТ,КОТОРЫЙ ВАМ ПОМОЖЕТ НА УРОКЕ,НАДЕЮСЬ ПОМОЖЕТ ВАМ В НАШЕЙ ЛЮБИМОЙ РАБОТЕ!

Просмотр содержимого документа
«Проект фонтаны,как сообщающиеся сосуды»

Оглавление Введение……………………………………………… Основная часть История фонтанов………………………………………….. Принцип действия фонтанов……………………………. Разновидности фонтанов………………………………….. Фонтаны города Саранска……………………………….. Экспериментальная часть…………………………….. Заключение…………………………………………… Список используемых источников………………… Введение

Актуальность проблемы: 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.

Недавно мы изучили тему «сообщающиеся сосуды», и у меня возникла идея, которую я захотел воплотить в реальность. Естественное желание каждого человека — сделать свое жилище уютным и привлекательным. Зона отдыха есть в любой квартире, и, конечно же, её украшением может стать фонтан. А так как большой фонтан мне сделать не под силу, то я решили смастерить небольшой действующий макет. Но это не просто фонтан, а практическая работа с использованием метода сообщающихся сосудов, декоративно оформленная. На основе этой идеи и с использованием спонсорских средств можно будет в дальнейшем будущем сделать настоящий фонтан.

Цель: рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы проточных фонтанов.

1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.

2. Сконструировать макет проточного фонтана и с его помощью провести опыты, объясняющие принцип работы фонтана.

3. Создать копилку фонтанов города Саранска.

4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов.

Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, анализ информации и результатов.

Фонтаном называют специфическое гидротехническое сооружение, как правило, выполняющее декоративную функцию.

Со временем менялись эпохи и стили, а с ними и фонтаны, как их отражение. Например, в Петергофе, при Петре I, были модны фонтаны с большим объемом воды в отличие от Рима .Но принцип работы фонтанов практически одинаков. Они работают по принципу сообщающихся сосудов.

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. 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. Ярким примером такой ландшафтной архитектуры являются сады Тадж Махала в Индии и сады Шалимара. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады. Огромное значения 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. Только 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. Фонтан короля Фахда расположенный на Красном море, поднимается на высоту 260 м , в хорошую погоду он может достичь высоты 318 м (для сравнения высота Эйфелевой башни 300м). 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. Прогресс не стоит на месте, кто знает, какими станут фонтаны уже к середине этого столетия…

Принцип действия фонтанов Проточный фонтан 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. Соответственно чем больше разница этих высот, тем сильнее давление и выше бьет струя фонтана. Так же на высоту струи фонтана влияет диаметр выходного отверстия фонтана. Чем оно меньше, тем выше бьет фонтан. Циркуляционный фонтан В циркуляционных фонтанах вода бежит по замкнутому кругу. Основной резервуар у них расположен внизу. Вода из резервуара поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Поднявшись до верха, вода стекает по руслу декоративного горного ручья, выливается из кувшина в руке восточной красавицы или спадает вниз серией каскадов и попадает обратно в основной резервуар. Фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подачи к ним воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.

Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды

Издревле человека привлекали естественные фонтаны…

Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Такие фонтаны бьют из-под земли на острове Исландия, в Йеллоустонском парке в США, на Северном острове Новой Зеландии и на Камчатке. «Гейзер» в переводе с исландского означает «хлынуть».

Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы. Раскаленная магма поднимается к поверхности Земли и сильно нагревает породу, в которой содержатся грунтовые воды. Вода скапливается в мелких и крупных трещинах, не находя выхода нагревается и наконец закипает. При этом образуется много пара, который находится под большим давлением и пробивается наверх, в горловину образованного ранее гейзера. Происходит сильное извержение сначала пара, а потом и воды, и длится оно до тех пор, пока подземное «водохранилище» не опустеет. Следующий выброс произойдет только тогда, когда под землей снова накопятся и нагреются до кипения грунтовые воды.

Первоначально гейзер и его котловина образуются при извержении вулкана и сильном выбросе по трещинам в земле горячих подземных вод. Так, например, в 1900 году, через четыре года после разрушительного извержения вулкана Таравера на Северном острове Новой Зеландии, в его окрестностях возник гигантский гейзер, самый большой из всех, которые когда-либо знали люди. Столб пара и кипящей воды, грязи и камней достигал высоты 400 метров. Часами рокотал черный фонтан, потом спадал, чтобы заработать вновь через тридцать часов. Так продолжалось четыре года. Теперь на этом месте находится постоянно кипящее озеро Ваимангу — Черная вода. При нагревании грунтовые и глубинные воды могут выходить на поверхность не только фонтанирующими гейзерами, но и как источники, которые называют горячими, или термальными. Проходя через горячую породу, вода вымывает из нее различные вещества, растворяет содержащиеся в породе соли и минералы. Одна их часть осаждается вокруг источника в виде ванночек, каменных каскадных водопадов, изящных каменных цветов и кристаллов, а другая так и остается в горячей воде. Часто такие источники являются лечебными, так как вода в них содержит различные соли, помогающие лечить болезни суставов и внутренних органов, кожные болезни.

Гейзеры известны в странах:

Россия, Камчатка (Долина Гейзеров)

Крупные гейзеры на Камчатке были обнаружены в 1941 в долине реки Гейзерной (Долина Гейзеров), вблизи вулкана Кихпиныч. Всего на Камчатке до схода селевого потока 3 июня 2007 было около 100 гейзеров, из них около 20 — крупных.

Исландия («страна гейзеров»)

В Исландии действует около 30 гейзеров. Один из самых активных гейзеров мира — Строккур, извергающийся каждые 5-10 минут.

Родники

Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Со временем зодчие и архитекторы стали обрамлять родники декоративным камнем. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.

Родник Наташа. Геленджик.

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.

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.

Фонтаны города Саранска

«Фонтанный спуск» — это множество фонтанов различной конфигурации , от больших и маленьких до водных бассейнов и водопадиков с журчащей и несущейся вниз водой. Он тянется от Советской площади до парка культуры и отдыха имени А.С.Пушкина

Фонтан около библиотеки имени А.С. Пушкина — хорошее место для отдыха. Летом около фонтана работает небольшое кафе под открытым небом, где можно посидеть, и отдохнуть в тени под зонтиком и пообщаться со своими друзьями или знакомыми.

Фонтан около парка культуры и отдыха имени А.С. Пушкина — открылся буквально недавно, как раз после того, как вычистили пруд в который его и поместили. Теперь все отдыхающие могут порадоваться, глядя на то, как брызги воды переливаются на солнце.

Сдается мне, что все фонтаны Саранска расположены в центре города и этот с интересным фонтан названием «Одуванчик» не стал исключением. Он как раз находиться на пересечении самых шумных улиц города — проспекта Ленина и Коммунистической.

Фонтан «Торнадо». Фонтан «Торнадо» в столице Мордовии украшает площадь по ул. Коваленко в Пролетарском районе. Фонтан гейзерного типа радует жителей и гостей города необычайным сочетанием журчания струй и цветомузыкального сопровождения.

Фонтан рядом с театром оперы и балета.

Фонтан рядом с музыкальным драматическим театром.

Фонтаны парка А.С.Пушкина

Экспериментальная часть работы

Исследование и выявление проблемы

Сделать фонтан — это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу. Первый вопрос, который я себе задал — как это сделать, из какого материала и с помощью каких инструментов? Как украсить фонтан декоративно.

Попробовать для изготовления фонтана использовать то, что в сообщающихся сосудах однородная жидкость находится на одном уровне

Если фонтан будет работать, выяснить зависит ли высота фонтана от диаметра трубки

Результаты работы: я рассмотрел различные типы фонтанов. В моих силах построить комнатный фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, я построил проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов. А для декора и красоты сделал подсветку.

Проведённые исследования: «Проверка зависимость высоты столба фонтана от диаметра трубки»

Оборудование: штатив — 2; пластмассовая бутылка; резиновые трубки диаметром 4 мм, 6 мм, 8 мм; кювета.

Высота фонтана зависит от диаметра трубки. Чем меньше диаметр трубки, тем выше столб фонтана.

Мне очень понравилось работать над фонтаном. Он получился довольно красивым. Но самое главное — удовольствие от работы. Это была очень большая и сложная практическая работа, и конечно, были вещи, которые у меня не получались, или получились, но не так, как я хотел. Я узнали много нового о фонтанах и об их истории. В результате я остался доволен проделанной работой. Принцип сообщающихся сосудов мной использован на практике.

1.Во всех фонтанах используются сообщающиеся сосуды

2. В сообщающихся сосудах однородная жидкость стремится оказаться на одном уровне

3. Фонтан бьет за счет разности высот воды в сообщающихся сосудах

4. Различие в способе подачи воды в основной резервуар

Источник