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
Проект по физике фонтан сообщающиеся сосуды
Обоснование выбора данной темы
Однажды на уроке физики наш класс проходил принцип сообщающихся сосудов. В качестве домашнего задания нам предложили создать собственную модель. В тот момент мы вспомнили про фонтан «Дружбы Народов», находящийся на ВДНХ. Тогда мы решили подробно разобраться в работе фонтанов, а потом создать свою собственную модель.
Фонтаны это не только украшение, но и интересный физический механизм, о работе которого многие люди и не задумывались. Поэтому для нас важно рассказать и показать принцип работы такого интересного предмета, как фонтан.
Целью работы является исследование работы принципа сообщающихся сосудов, использующегося при работе фонтанов.
Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:
узнать, что собой представляет фонтан;
изучить принцип работы;
разобраться в истории фонтанов: от истоков к XXI веку;
узнать о самых известных примерах;
выполнить практическую часть работы.
Что такое фонтан
Каждый из нас видел фонтаны. Они бывают и комнатные, и садовые, и встроенные в ландшафт, и целые монументальные произведения искусства. Но не каждый задумывался, как появились фонтаны и как они работают.
Само слово фонтан произошло от латинского f ontana, что означает «источник», «струя», «родничок». Обычно видим только верхнюю, красивую часть, через которую и выплескивается вода. Но что же скрыто внутри?
А внутри мы увидим примитивный принцип сообщающихся сосудов, известный нам еще со школьных времен.
Принцип сообщающихся сосудов
Мы знаем, что в сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаковой плотности устанавливается на одном уровне. Это и есть закон сообщающихся сосудов.
Доказать это мы можем таким образом:
из закона Паскаля мы можем узнать, что p 1= p 2, где p 1=ρ gh 1, p 2=ρ gh 2,следовательно, ρ gh 1=ρ gh 2, т.е. h 1= h 2, где p -давление в жидкости, а h -высота столба.
А в сообщающихся сосудах с жидкостями, разной плотности, высота столба с меньшей плотностью будет больше высоты столба с большей плотностью.
Доказываем тоже при помощи закона Паскаля.
где p -давление в жидкости, а h -высота столба.
Высоты столбов в сообщающихся сосудах с разнородными жидкостями обратно пропорциональны их плотностям.
История использования сообщающихся сосудов
Впервые принцип сообщающихся сосудов начал использоваться еще в Древней Греции. Это были небольшие фонтанчики, но служили они не для эстетического удовольствия, а для удаления жажды, охлаждения и освежения воздуха. Они создавались при помощи бурения земли до подводных рек и ключей при естественных перепадах высот. Позже эти перепады начали создаваться искусственно.
Понятие акведук происходит от латинских слов aqua — вода и ducere — вести . Акведуки являются прототипом современного водопровода. Они доставляли воду до общественных купальниц, называемых термами, Навмахий — мест римских водных сражений, богатых домов и фонтанов, о которых позже и пойдет речь. Особенностью римских водопроводов являлось то, что строители, древние римляне, не достаточно хорошо знали о принципе сообщающихся сосудов, поэтому строили их всё время под небольшим наклоном вниз, хотя этого и не требовалось. Достаточно было построить хранилище выше всех тех мест, куда должна была поступать вода.
В общей сложности насчитывалось около 11 таких величественных сооружений. Практически все они хорошо сохранились до наших дней. Это, несомненно, говорит о том, что римляне были просто гениальными инженерами и строителями.
3.2 Фонтаны в Средневековье и Новом Времени
Основой фонтанов в Средневековой Европе послужили персидские сады. Мусульманские фонтаны были окружены террасами из разноцветной плитки. Брызги, отражаясь в них, представали перед зрителями необыкновенной картиной. В Европе же сады впервые появились при монастырях. В их середине был расположен фонтан-место для уединения, размышления, молитвы. Но в большинстве фонтаны еще использовались как источники воды для полива и питья.
Наибольшего расцвета ландшафтное искусство в области фонтанов достигло в XVII веке во Франции. Лучший пример-Версаль, расположенный в 17 километрах от Парижа. Это парк фонтанов и архитектурных шедевров. Здесь находятся более 25 фонтанов, разных не только внешним оформлением, но устройством подачи воды.
Фонтаны-шутихи — еще одно произведение фонтанного искусства, появившееся еще за полторы тысячи лет до нашей эры. Но широкое распространение получили такие забавные фонтаны только в XVII в Европе.
Первые европейские шутихи не имели собственного стиля и создавались по арабо-сицилийским мотивам. Первый такой фонтан появился в парке «Эдем» в Бургундии, Франция.
На данный момент наиболее известны фонтаны-шутихи Петра I . Их прообразом могли служить фонтаны в Хелльбрунне под Зальцбургом.
Смысл таких фонтанов в придании игривого настроения среди посетителей парка при помощи неожиданного поливания водой. Часто такие фонтаны замаскированы под обыденные предметы, что и добавляет потешности .
3.4 Фонтаны нашего времени
В наше время фонтаны из маленьких отверстий для питья превратились в огромные и сложные системы. Если раньше маленькие фонтаны, созданные руками человека, считались чудом света, то сейчас каких только видов нет: с музыкой, с подсветкой, танцующие и т.д. Самый мощный фонтан выдает струю высотой до 318 метров (высота Эйфелевой башни 300)!
Фонтаны блещут разнообразием. Каждый из них это произведение искусства. Кто-то впечатляет размерами, а кто-то красотой подачи воды. В этой работе можно проследить, как происходила их эволюция.
4. Самые известные фонтаны мира
Изучив множество фонтанов в процессе изучения данной темы, мы решили составить собственный список самых красивых и удивительных фонтанов мира.
Светозвуковой фонтан на Кипре. Этот фонтан находится в небольшом курортном городке Протарас. Пусть это и не самый крупный и знаменитый фонтан, но его лазерные шоу просто впечатляют свой красотой и оригинальностью.
Фонтан Треви в Риме, Италия. Этот фонтан знаменит на весть мир. Его основная особенность — скульптурная композиция Нептуна с нимфами.
Фонтан короля Фахда. Этот фонтан расположен в Саудовской Аравии. Это тот самый высокий фонтан, про который мы говорили ранее. Напомним, что высота столба, выбрасываемого им, равна 318 метрам!
Фонтан «Белладжио». Этот фонтан построен на берегу искусственного озера в Лас-Вегасе. Есть обычай делать предложение, стоя рядом с этим фонтаном. В этом случае он будет олицетворять красоту любви.
Это танцующий фонтан. Ночью он подсвечивается десятками прожекторов, а его струю поднимаются более чем на 80 метров и переливаются всеми цветами радуги.
И, конечно, не забудем про фонтан, из-за которого и зародилась идея создания этого проекта.
Фонтан «Дружбы Народов» в Москве. Этот фонтан был построен еще в 1954 году, в качестве символа единства Советского союза. Огромный размер, роскошные позолоченные статуи, олицетворяющие различные республики. Для нас этот фонтан является самым красивым и роскошным из всех.
5. Практическая часть
Изучив простейший принцип работы фонтанов, мы захотели создать свою собственную модель. Для этого нам потребовалось:
фанера для декорации;
ракушки для украшения;
Сначала мы придумали идею декорации фонтана. Наш выбор остановился на доме с садом.
Для исполнения идеи мы вырезали из фанеры необходимые детали: фасад дома, заднюю крышку и подставку. Потом мы сделали сами сообщающиеся сосуды из бутылки и резиновой трубочки. Насадку подсоединили к сосудам и замаскировали ракушками, сымитировав с помощью железной коробки наружную часть фонтана.
В конце мы соединили все детали с помощью шурупов, петель и магнитов. Для завершения работы нам осталось только раскрасить нашу модель.
В процессе изучения данной темы мы смогли доказать верность закона сообщающихся сосудов, узнать о различных способах его применения, выяснить, где и для чего впервые использовались свойства данного утверждения. Также мы смогли проследить эволюцию развития фонтанного искусства, его виды и ответвления, узнать впечатляющие факты.
Но самым главным нашим достижением мы считаем собственноручно сделанную модель фонтана, с помощью которой мы можем продемонстрировать механизм для подачи воды.
Анализ результатов, полученных в ходе данной работы, позволяет сделать выводы:
принцип сообщающихся сосудов оказался хорошо применим в современном мире;
история использования этого принципа берет начало еще в Древней Греции и тянется до наших дней;
фонтанное искусство неотъемлемо связано с простейшей физикой;
посмотреть принцип работы фонтана можно даже в домашних условиях;
собственноручно можно создать работающую модель фонтана.
Источник