Мир фонтанов проект по физике

Тезисы к Проекту по физике на тему «Мир фонтанов»

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, прохлада, защита от постороннего шума, увлажнение воздуха, но и применение высоких технологий — развлечение – цветомузыкальное водное шоу.

Скачать:

Вложение	Размер
В своей работе я предположила, что со временем фонтаны эволюционировали от источника водоснабжения до архитектурных сооружений	948.61 КБ

Предварительный просмотр:

Рубаненко Анастасия Александровна ученица 9 класса

Синьковской СОШ №1, Дмитровского района,

Синдяшкина Лидия Петровна

Синьковская СОШ №1 учитель физики.

ПРОЕК ПО ФИЗИКЕ «МИР ФОНТАНОВ»

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, прохлада, защита от постороннего шума, увлажнение воздуха, но и применение высоких технологий — развлечение – цветомузыкальное водное шоу.

* Научиться делать фонтан своими руками и провести испытания.

* ответить на вопрос «Для чего нужны фонтаны?».

*Познакомиться с историей возникновения фонтанов и их видами;

*Выяснить, устройство и принцип действия фонтанов;

*Создать действующую модель фонтана, иллюстрирующую закон физики о свойстве сообщающихся сосудах.

Гипотеза: В своей работе я предположила, что со временем фонтаны эволюционировали от источника водоснабжения до архитектурных сооружений, фонтаны стали произведением искусства, нередко ключевым элементом архитектурного ансамбля, атрибутом почти каждого города.

Существование сделанных фонтанов могут быть основаны на законе о сообщающихся сосудах, в котором однородная жидкость устанавливается на одном уровне. Одно из колен сосуда играет роль водонапорной башни, а второе фонтана. Чем выше водонапорная башня, тем больше высота воды в ней, тем больше разность давления между фонтаном и башней, и тем сильнее будет бить струя фонтана

Также я считаю, что фонтаны нужны для красоты, ориентира, защиты от постороннего шума, увлажнения.

История возникновения фонтанов .

Фонтан в переводе с латинского — источник, родник, начало. По своему действию — устройство, в котором вода бьёт вверх или в бок из источника. Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях.

Главное их назначение было осуществление полива для растений и культур. Располагались фонтаны у египтян рядом с домом посреди пруда во фруктовых садах. Со временем фонтаны эволюционировали от источника водоснабжения до архитектурных сооружений. С началом эпохи возрождения фонтаны стали произведением искусства, нередко ключевым элементом архитектурного ансамбля. Римский стиль был главенствующим.

В Древней Греции 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. Огромное значение фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Японцы и китайцы придавали фонтанам свое особое значение, поскольку считали, что фонтаны могут вызывать у людей определенное состояние души и настроение.

Фонтан короля Фахда расположен на Красном море, поднимается на высоту 260 метров, в хорошую погоду может достигать высоты 318 метров ( для сравнения высоты Эйфелевой башни – 300 метров).

Одними из самых интересных комплексов фонтанов можно назвать Версаль и Петергоф.

В восточной части Нижнего парка, на боковой аллее виднеется фонтан, особенно поражающий своей многоводностью и удивительным рисунком. Издалека он напоминает некое триумфальное сооружение. В 1717 году Петр I, будучи во Франции, обратил внимание на водомет в виде трехгранного обелиска. В 1721 году, после окончательной победы над шведами, он вспомнил об этом водном монументе и поручил Н. Микетти повторить версальский проект. Спустя три года «Пирамида» — так назвали фонтан — была пущена. Принцип ее работы прост: «эффект пирамиды» достигается путем последовательного уменьшения диаметра 505 медных трубок по мере приближения к центру фонтана, отчего напор воды в них возрастает, и соответственно растет высота струй.

Рядом с Монплезиром в центре обширного водоема находится оригинальный и технически сложный фонтан «Солнце». Некогда в этом водоеме содержались огромные осетры, доставлявшиеся в императорские сады с Волги. Здесь же плавали утки, гуси, лебеди. В 1721-1724 годах Н. Микетти установил в нем фонтан с двадцатью дугообразными струями вокруг центрального водяного столба. Полвека спустя архитектор Ю. Фельтен переоборудовал водоем в купальню. Изменился и фонтан: в камеру его цоколя поместили колесо, приводимое в движение водой; эта турбина в свою очередь вращала столб, на вершине которого находились три параллельных диска со 187-ю отверстиями. Вырывающиеся из них струи действительно напоминают расходящиеся солнечные лучи.

Неизменное внимание посетителей привлекают в Монплезирском саду знаменитые петровские фонтаны-шутихи. Когда-то разгоряченные ассамблейным весельем дамы и кавалеры выходили в садик освежиться, но стоило им приблизиться к скамьям, как тонкие струи воды настигали незадачливых гостей царя. В прошлом практически ни один регулярный парк не обходился без подобных шутих. Но такого их количества, как в Петергофе, не сохранилось нигде. Это фонтаны-шутихи «Скамейка», «Елочки», «Дубок» с пятью тюль-панами возле него. Почти напротив «Дубка» на противоположной стороне Монплезирской аллеи стоит круглая скамейка. Столб, возвышающийся над ней, увенчан сложной крышей, напоминающей зонт. По краю крыши уложена кольцом труба со 1б4-мя отверстиями. Стоит только присесть на скамью, как фонтан начинает работать. Выйти отсюда сухим невозможно. Фонтан «Зонтик», или, как его называли — «Китайский зонтик», установлен в парке в 1796 году.

Фонтаны Верхнего сада — фонтанный ансамбль более позднего происхождения. В петровские времена эта территория использовалась в хозяйственных целях. Здесь на грядках росли овощи, а в трех больших прудах, служивших водными резервуарами для фонтанов Большого каскада, разводили рыбу. Только с середины XVIII века, с постройкой Большого дворца, парадный вход в который был устроен не с террасы, как в Верхних палатах, а со стороны дороги на Санкт-Петербург, петровский «Огород», как его называли, приобрел облик регулярного парка. По центральной оси сада расположились три обширных бассейна с фонтанами «Межеумный» (неопределенный), «Нептунова телега» и «Дубовый». Квадратные пруды-накопители также украсили скульптурой.

В 1799 году в центральном бассейне Верхнего сада вместо старой «Нептуновой телеги» была установлена замечательная скульптурная группа, которую Павел I, будучи еще цесаревичем-наследником, приобрел в Нюрнберге. На высоком пьедестале высится фигура бога морей Нептуна, увенчанного короной и держащего в руке трезубец. У подножия на бочках — фигуры нимф, символизирующие реки Пегниц и Редниц, протекающие по землям Баварии. Композицию дополняют два всадника на морских конях — гиппокампах и четыре путти на дельфинах и морских драконах. На южной стороне бассейна установлена копия статуи Аполлона Бельведерского древнегреческого ваятеля Леохара, отлитая в мастерской петербургской Академии художеств.

В годы Второй мировой войны скульптурная группа фонтана «Нептун» была демонтирована и вывезена в Германию. После войны все ее фигуры удалось разыскать и вернуть в Петергоф.

Сегодня петергофский ансамбль насчитывает более 150 действующих фонтанов и четыре каскада. Ежегодно «столицу фонтанов» посещают сотни тысяч туристов со всего света, чтобы насладиться незабываемым чудом, каким всегда будет Петергоф.

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, но и применение высоких технологий.

Поющие, танцующие, музыкальные, светомузыкальные и цветомузыкальные фонтаны — это те названия, которые мы обычно употребляем для фонтанов, в которых виды водных картин, их высоты, их чередование, подсветка желаемым цветом и необходимой интенсивностью происходит в такт звучащей музыке. Музыка и фонтаны в данном случае неразделимы. До последнего момента различалось два типа управления такими фонтанами.

Первый – это аналоговый способ, при котором управление фонтаном (фонтанные насосы, подводные или погружные прожекторы) осуществлялось разбиением музыкальной композиции по частотам (аналог простейшей цветомузыки).

Второй — это способ компьютерного моделирования, при котором музыкальные композиции являлись основой записанной программы, при которой каждому музыкальному акценту соответствовало включение или выключение определенных насосов или прожекторов подсветки

Фонтан «Лилия» — светомузыкальный фонтан расположен на пересечении ул. Семенюка и ул. Профессиональной, автором его является все тот же скульптор А.И.Рукавишников. Фонтан открыли 1 июня 2004 года. В тот день, невзирая на позднее время, собралось немало народу. Местные жители шутили, что теперь молодежи удобнее всего будет назначать свидания у фонтана — благо, Дворец бракосочетания находится буквально в двух шагах отсюда.

Фонтан по праву претендует на оригинальность. Во-первых, это первый цветомузыкальный фонтан в Подмосковье, в котором игру струй воды контролирует специальная компьютерная программа. А во-вторых, если приглядеться, то на лепестках можно увидеть множество все тех же лягушек и лягушечек (всего их 140) — своеобразных символов Дмитрова.

Фонтан «Ожидание» с его четырьмя царевнами-лягушками, в Дмитрове есть еще один памятник лягушке, установленный около ледового дворца.

Производство светомузыкальных кибернетических фонтанов — это новое слово в создании фонтанов, в которых музыка, вода и свет сливаются в одно целое.

С помощью «кибернетического мозга» достигается невозможная ранее синхронизация в динамике музыки, света и воды. Изменяется цвет, яркость, высота и направление струй. Фонтан превращается в яркое, завораживающее зрелище. При этом кибернетические фонтаны просты в управлении и обслуживании, экономичны и надежны в эксплуатации.

На основе кибернетических фонтанов можно создавать целые водные шоу. Для таких грандиозных представлений используются дополнительные элементы освещения, проецирование картин, фотографий и видеофильмов, лазерных и цветовых эффектов, фейерверков.

Для чего нужны городские фонтаны?

Для чего они нужны? Конечно для красоты, но не только:

Прохлада : в сухую жаркую погоду фонтан дает прохладу, но намного сильнее психологический эффект — сама мысль о близости фонтана охлаждает.

Очищение воздуха : фонтан способен очищать воздух от пыли и пыльцы, постоянно находящихся в воздухе, – именно поэтому рядом с фонтаном дышится легче.

Защита от постороннего шума : льющаяся вода приглушает раздражающие посторонние шумы (транспорт, городской шум).

Увлажнение: фонтан увлажняет воздух, что очень важно для нашего здоровья Умиротворение : звук и вид льющейся воды — прекрасное средство релаксации.

Развлечение : меняющиеся водные картины фонтана — прекрасное средство развлечения. Классический пример — цветомузыкальное водное шоу, которое является настолько зрелищным представлением, что люди платят деньги, чтобы посмотреть на него.

Забава: фонтаны — отличная забава, как для детей, так и для нестареющих душой взрослых.

Ориентир: модели фонтанов с высокой водной картиной видны за много километров и могут являться ориентиром.

С чего начинается фонтан? Каждый фонтан, прежде всего, начинается с идеи! А вариантов ее осуществления предостаточно.

Практическая работа по созданию модели фонтана.

План создания действующей модели фонтана :

1.Подбор материалов, из которых будет изготовлен фонтан.

4.Отчет о выполненной работе.

Одна 1,5-литровая бутылка (воды в бутылке хватит на 5-10 минут работы фонтана).

Шланг, для соединения всех частей фонтана.

Испытание : наливаем в водонапорную башню воды и фонтан заработал.

Вывод : Работа моего фонтана основана на законе о сообщающихся сосудах, который заключается в том, что в сообщающихся сосудах однородная жидкость (вода) устанавливается на одном уровне . Одно из колен сосуда играет роль водонапорной башни, а второе фонтана. Чем выше «водонапорная башня» — бутылка, тем больше высота воды в ней, тем больше разность давления между фонтаном и башней, и тем сильнее будет бить струя фонтана.

*Познакомившись с миром фонтанов, я понимаю, что эта область науки интересна и занимательна.

*Человек может задать форму, цвет и многие другие свойства фонтанам.

*При создании фонтана, я рассмотрела многообразие их форм.

*При изучении и анализе литературы и научных статей, я сделала вывод, что самый доступный способ создания фонтана – из подручных, самых простых материалов.

*Также я ответила на вопрос «Зачем же создают фонтаны?», который подтолкнул меня на создание данной модели.

*Прежде всего, затем, что они прекрасны, радуют нас своей красотой.

Список использованной литературы:

Н. Вернова «Петергоф фонтаны» путеводитель, Санкт –Петербург, 2006 г-
с. 23-27

Источник

Исследовательская работа «Мир фантанов»

Разделы: Физика

Класс: 7

Ключевые слова: исследовательская деятельность , фонтаны

Витченко Екатерина,
ученица 7 класса

Руководитель:
Казарцева Анна Викторовна,
учитель математики и физики

Введение

Актуальность

Волнующее море, тихое глубокое горное озеро, ручей — все это излюбленные места отдыха многих людей. Водопады, фонтаны, водоемы обладают завораживающим эффектом. К сожалению, мы не всегда можем позволить себе отправиться на берег ручья или горного водопада, поэтому любую возможность воссоединения с природой необходимо воплощать.

Недавно я изучила тему «Сообщающиеся сосуды», и возникла идея, которую я решила воплотить в реальность, создав свой собственный фонтан. История возникновения и создания фонтанов началась еще в Древней Греции, и продолжается по сей день. Фонтаны повсеместно встречаются в нашей жизни, они украшают площади, улицы, парки, внутренние и внешние помещения зданий. Тема моего исследовательского проекта «Мир фонтанов». Созданную нами в ходе выполнения проекта модель можно будет использовать в кабинете физики для демонстрации работы фонтана.

Цель: создать и исследовать модель фонтана для демонстрации применения закона сообщающихся сосудов.

Задачи:

• изучить историю возникновения фонтанов
• рассмотреть назначение и виды фонтанов;
• изучить физические основы работы фонтана;
• сконструировать фонтан своими руками;
• исследовать зависимость высоты струи от уровня воды и положения резервуара.

Объект исследования: фонтан.

Предмет исследования: зависимость высоты струи от уровня воды и положения резервуара.

Гипотеза: высота струи воды зависит от уровня воды и положения резервуара.

Методы исследования: Поисковый (сборы информации по теме), систематизация, анализ информационных ресурсов, практическая работа (изучение зависимости высоты струи от положения резервуара), ИКТ (создание презентации).

Глава 1. Теоретическая часть

1.1. История возникновения фонтанов

Фонтан — природное или искусственно вызванное явление, заключающееся в истечении жидкости (обычно воды), под действием оказываемого на неё давления, вверх или в сторону. Или можно так же сказать фонтан – устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь. Фонтан – латинского слова «Fons» , что означает источник, родник, начало, первопричина.

Почти вся история человечества связана с фонтанами. На заре цивилизации они не были предметом роскоши или украшения быта. Например, жители Месопотамии оборудовали садовые фонтаны и использовали их в качестве ирригационных систем. Особой славой овеяны и фонтаны Древнего Египта. Документально это подтверждено надгробной живописью. Египтяне придавали фонтанам как практическую, так и декоративную значимость. Очень популярны были садовые фонтаны в древней Персии IV тыс. до н.э., давшие пищу для творчества мастеров ковроткачества. Как персидские сады – подобие рая на Земле, так и непревзойденные персидские ковры призваны были воссоздавать 4 сущности – воду, растения, цветы и музыку.

Персидским садам и фонтанам исторически суждено было оказать заметное влияние на европейскую архитектуру. Солдаты Рима, принимавшие участие в восточных походах, по-видимому, так ярко живописали устройство персидских садов и фонтанов, что некое их подобие вскоре появилось и в Древнем Риме. Римляне хорошо поработали над их усовершенствованием. Из обожженной глины они изготавливали трубы, внутреннюю поверхность фонтанных чаш выкладывали плиткой, а струи уже не просто так взмывали и ниспадали, но били из пасти экзотических животных или фантастических рыб. Кстати, римляне первыми начали применять в устройстве фонтанов насосы.

В период Эпохи Возрождения фонтаны в Европе украшают собою архитектурные ансамбли. Мало того, нередко на них делается основной упор, они становятся ключевой деталью. Главенствует римский стиль. Истинной законодательницей моды в архитектуре и, в частности, в искусстве создания так называемых регулярных парков (т.е. симметричных, имеющих геометрически правильные планы) с целыми фонтанными системами, стала Франция. Классический пример – Версаль XVII в. Фонтаны Версаля возникли в одно время с городом. Их строили, вооружившись последними научными достижениями того времени, одновременно обеспечивая изящество исполнения. Именно версальские фонтаны подвигли Петра I на замысел Петергофа:

Забил Петродворец из всех своих фонтанов.
Воды хоть отбавляй у золотых титанов.
Им заменяют мысль, слова и поцелуи
Летящие из уст сверкающие струи.

Надо признать, что фонтаны Петергофа в чем-то превзошли свой французский прототип. В них представлено множество одно- и многоструйных фонтанов, солирующих, парных, сгруппированных в ряды, фонтанов в виде водяных колоколов и столпов. Рисунки струй не повторяются, это веера, букеты, завесы и т.д. Различны Петергофские фонтаны и по звучанию – от чуть слышимого шелеста до оглушительного торжествующего гула.

1.2 Фонтаны нашего времени

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

• Самый знаменитый фонтан в Риме — фонтан Треви. Он завершает собой акведук Аква Вирго, построенный еще до рождества Христова. Центральная фигура фонтанной композиции – Нептун, бог моря у древних римлян. Он управляет колесницей в форме морской раковины, в которую запряжены морские коньки.
• Фонтаны, построенные в Италии, знамениты на весь мир, в том числе и благодаря своей древности. «Фонтан Дракона», расположенный в «вилле д»Эсте», к примеру, был построен в 1572-м году. Парки и фонтаны Тиволи являются прародителями для многих фонтанов по всему свету, но и сейчас остаются одними из красивейших на всей планете.
• О фонтанах Санкт-Петербурга можно говорить бесконечно, без них сложно представить северную столицу. Центральное место в композиции большого каскада занимает знаменитый фонтан Самсон, раздирающий пасть льву. День святого Самсона, победившего льва совпал с разгромом шведов под Полтавой 27 июня 1709 года Большой каскад составляют 64 фонтана, 255 скульптур, барельефов, маскаронов и других декоративных архитектурных деталей, что позволяет считать это фонтанное сооружение одним из самых крупных в мире.
• Высокий Женевский фонтан стал символом города довольно быстро. Его высота 140 метров, а скорость выброса воды составляет 200 км/ч. Изначально фонтан располагался выше по реке Роны и был мало известен, но стоило властям города перенести его поближе к центру города и сделать из него туристический аттракцион, и теперь без этого фонтана Женеву представить невозможно.
• Фонтан Дубай — музыкальный фонтан, расположенный рядом с небоскрёбом Бурдж-Халифа. Это один из самых больших и высоких фонтанов в мире. Высота его струй достигает 150 метров, примерно высоты 50-го этажа. И тем не менее, это всего лишь одна пятая высоты небоскрёба. Фонтан подсвечен 50 цветными прожекторами и 6000 источниками освещения.
• Один из самых знаменитых фонтанов Америки расположен в Лас Вегасе – это фонтан «Bellagio», который дает представления каждый вечер. Именно так – на шоу, которое дает этот фонтан на берегу большого искусственного озера, съезжаются туристы со всего мира. Фонтан «танцует» под музыку известных певцов.

1.3. Назначение и виды фонтанов

В знойную погоду фонтан освежает воздух и создаёт положительный психологический эффект, он очищает воздух от пыли, способствуя облегчению дыхания.

Защищает от постороннего шума, так как звуки журчащей воды приятно заглушают посторонние раздражающие звуки. Фонтан способен качественно увлажнять воздух, что хорошо сказывается на здоровье.

Естественно, фонтан – это развлечение: изменяющиеся фонтанные композиции способны развлекать человека (особенно цветомузыкальными водными шоу). Фонтаны являются превосходной забавой как для детей, так и для взрослых. И, наконец, фонтаны будучи частью ландшафтного или архитектурного дизайна служат средством привлечения внимания.
Существует несколько видов фонтанов:

• Естественные (естественно образовавшиеся фонтаны, называющиеся гейзерами).
• Техногенные (батареи из множества водяных фонтанов горячей воды используются для её охлаждения на тепловых электростанциях)
• Искусственные (фонтанирующая нефтяная скважина).
• Декоративные (специфическое гидротехническое сооружение, как правило, выполняющее декоративную функцию).

В нашем городе тоже действует декоративные фонтаны, которые находится на бульваре Гагарина «Каменный цветок», на площади у Ледового дворца «Подмосковья» «Каскадный», на площади у бассейна «Дельфин», в микрорайонах: Красный строитель, Цемгигант, Лапатинский.

Глава 2. Практическая часть

2.1 Зависимость высоты струи от уровня воды в резервуаре относительно расположения бассейна фонтана

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H, диаметр пластиковой трубочки d один и тот же, d₁ стеклянного наконечника постоянен.

H = 81cм – высота дна резервуара; высота воды в сосуде H₂= 17 см;
d = 4мм – внутренний диаметр пластиковой трубочки;
d₁= 1,1мм – внутренний диаметр стеклянного наконечника

Таблица 1.
Результаты зависимости высоты струи от уровня воды в резервуаре

Источник