ينابيع العالم من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. عرض تقديمي حول موضوع "روعة المياه: النوافير" مبدأ تشغيل الأوعية المتصلة
أكمله طلاب الصف السابع
موكيف عليم ، تومينوف أميران ، بوزيف إسلام ، أوراكوفا مارجريتا
استهداف: النظر في تطبيق قانون السفن المتصلة باستخدام مثال تشغيل النوافير المتداولة.
مهام:
1. دراسة مادة حول النوافير: أنواعها ومبادئ عملها.
2. تصميم مخطط النافورة الدائرية
3. إنشاء حصالة من ينابيع مدينة نالشيك.
4. تحليل المعلومات الواردة واستخلاص النتائج حول هيكل وتشغيل النوافير.
طرق:
دراسة المصادر الأدبية والمعلوماتية الأخرى وإجراء التجارب وتحليل المعلومات والنتائج.
إلحاح المشكلة
يمكن تسمية تأثير الماء على الإنسان بأنه سحري حقًا. إن نفخة النافورة تخفف التوتر وتهدئ من القلق وتجعلك تنسى القلق.
الآن تلقت أفكار الفن تجسيدًا جديدًا - يجمع بين أفكار المهندسين المعماريين والفنانين والمتخصصين في مجالات التكنولوجيا العالية .
يعتمد جهاز النافورة على مبدأ توصيل الأوعية المعروفة لنا من الفيزياء: في الأوعية المتصلة بأي شكل ومقطع عرضي ، توضع أسطح السائل المتجانس على نفس المستوى .
يتم جمع المياه في وعاء يقع فوق حوض النافورة. في هذه الحالة ، سيكون ضغط الماء عند مخرج النافورة مساويًا للاختلاف في ارتفاعات الماء H1. وفقًا لذلك ، كلما زاد الاختلاف في هذه الارتفاعات ، زاد الضغط وزادت دقات النافورة. يؤثر قطر مخرج النافورة أيضًا على ارتفاع نافورة النافورة. كلما كانت أصغر ، كلما زادت دقات النافورة.
نافورة دائرية
في النوافير المتداولة ، يجري الماء في حلقة مفرغة. يقع خزانهم الرئيسي في الأسفل. يرتفع الماء من الخزان إلى أعلى الخرطوم باستخدام مضخة. يدخل الخرطوم إلى الداخل ولا يكون مرئيًا من الخارج. النوافير القائمة على مبدأ الدوران لا تتطلب إمدادات المياه لهم. يكفي ملء الماء مرة واحدة ، ثم تعبئته عندما يتبخر.
نوافير طبيعية
السخانات والينابيع و
مياه ارتوازية
نوافير صناعية:
الشارع والمناظر الطبيعية الداخلية
نافورة في فندق السبا
"سينديكا"
نافورة امام سينما الولاية وقاعة الحفلات
نافورة في السينما
"الشرق"
نافورة في الجادة شوجينتسوكوفا
نافورة في ساحة الذكرى 400 لإعادة التوحيد مع روسيا
10 أروع النوافير في العالم
نافورة ضوء القمر قوس قزح (سيول) - أطول نافورة على الجسر
2. نافورة الملك فهد (جدة) -
الأطول
3. نافورة مجمع نافورة دبي (دبي) - الأكبر والأغلى
4. نافورة التاج (شيكاغو) -
الأكثر دولية
5. نوافير بيترهوف (سانت بطرسبورغ) - أفخمها
6. Fountain of Wealth (سنغافورة) - نافورة Feng Shui
7. نافورة بيلاجيو (لاس فيجاس) - أشهر نافورة راقصة في أمريكا
8. النوافير الشاهقة (أوساكا)
- الأكثر تهوية
9.نافورة عطارد (برشلونة)
- الأكثر سامة
جزء تجريبي من العمل
يعتبر صنع النافورة مشكلة أو مهمة تحتاج إلى حل. بطبيعة الحال ، ظهرت مشاكل التنمية على الفور.
فرضية:
- لمحاولة صنع نافورة ، استخدم حقيقة أن السائل المتجانس يكون على نفس المستوى في الأوعية المتصلة
- إذا كانت النافورة تعمل ، اكتشف ما إذا كان ارتفاع النافورة يعتمد على قطر الأنبوب
نتائج العمل:
نود أن نعرض عليكم النوافير المتداولة.
الأبحاث التي أجريت: "التحقق من اعتماد ارتفاع عمود النافورة على قطر الأنبوب"
استنتاج:
ارتفاع النافورة يعتمد على قطر الأنبوب. كلما كان قطر الأنبوب أصغر ، زاد عمود النافورة.
الاستنتاجات:
1- تستخدم جميع النوافير أوعية تواصل
2. في الأوعية المتصلة ، يميل السائل المتجانس كن على نفس المستوى
3. ينبض النافورة بسبب اختلاف ارتفاعات الماء في الأوعية المتصلة
4. الفرق بين النوافير - في طريقة إمداد الخزان الرئيسي بالمياه
نتائج:
- حصالة على ضفة ينابيع مدينة نالتشيك
2. DIY النوافير المتداولة
"البيئة المائية" - ابحث عن الماء الذي ينمو فيه الكتيل. سكان البيئة المائية. موضوع الدرس: البيئة المائية. أسئلة للمراجعة: بحيرة ريد. مقارنة بين الظروف المعيشية في بيئات مختلفة. الكاتيل ضيقة الأوراق. اليوم سنكتشف:
"التكاثر الحيوي للبركة" - Burbot. التكاثر الحيوي لجسم المياه العذبة. تعيش الطيور على السطح. التكاثر الحيوي في البركة. كائنات غيرية التغذية. الأنواع التي تعيش على السطح. سكان الخزان. ضوء الشمس. العوامل الحيوية. الكائنات ذاتية التغذية.
"المجتمعات النباتية" - حلم كليمنتس بتحويل البيئة إلى علم حقيقي. الكسندر نيكولايفيتش فورموزوف (1899 - 1973). من حيث المبدأ ، يمكن دمج الجغرافيا البيئية للنباتات مع "علم النبات الجديد" ... في عام 1933 ، نشر براون بلانكيه "Prodrome des Groupements Vegetaux" (Prodromus). ينصب التركيز كله على نهج الأزهار للمشاكل البيئية بشكل أساسي.
"العوامل اللاأحيائية" - النباتات: مقاومة للجفاف - محبة للرطوبة والحيوانات المائية: مائية - يوجد ما يكفي من الماء في الغذاء. هناك تكيفات. درجة حرارة. العوامل البيئية اللاأحيائية. رطوبة. كائنات ذوات الدم الحار (الطيور والثدييات). كائنات من ذوات الدم البارد (اللافقاريات والعديد من الفقاريات). تتراوح درجة الحرارة المثلى للكائنات من 15 إلى 30 درجة ، ولكن….
مجتمعات المياه - كيف تبقى على سطح الماء؟ جسم ممدود وانسيابي. مجتمع عمود الماء. تحلق الأسماك. الجسم مسطح مثل الطوافة. لديهم شعيرات ثمرة. "البحارة". محيط العالم كله هو نظام بيئي واحد. في المحيط: مجتمع سطح الماء. عضلات. القارب البرتغالي والسفينة الشراعية. مجتمع أعماق البحار.
"بيولوجيا البيئة" - Aerobionts. كمية O2 كمية H2O كمية التذبذبات t كثافة الإضاءة. ضع الحيوانات أو النباتات من القائمة المقترحة في الموطن المناسب. دراسة الموائل المختلفة للكائنات الحية. ارنست هيكل. ستينوبيونتس. البيئة التنظيمية. بيئة الأرض والجو. الحالة البيئية التي تؤثر على الجسم.
شريحة 2
الخريف! يأتي وقت رائع من الدفء والازدهار والألوان الزاهية بعد فصل الشتاء "السبات" ، والنوافير "تستيقظ" ، وتحيي آلاف النفاثات المائية فجر الطبيعة. في العام الماضي أجريت بحثًا حول نفس الموضوع ، وقررت هذا العام مواصلته. منذ أن كان لدي الكثير من الأسئلة: أين ظهرت النوافير الأولى؟ ما هي أنواع النوافير الموجودة؟ هل يمكنك صنع نافورة بنفسك؟
شريحة 3
قررت إجراء بحث في موضوع "روعة المياه: نوافير"
الغرض من البحث: 1. توسيع مجال المعرفة الشخصية حول موضوع "الأوعية المتصلة" (بما في ذلك السفن التاريخية والفنية ؛) 2. استخدام المعرفة المكتسبة لأداء المهام الإبداعية. 3. حدد المهام حول موضوع "الضغط في السوائل والغازات. الأواني المستطرقة". لتحقيق هذا الهدف ، أحتاج إلى حل المهام التالية: 1. دراسة تاريخ إنشاء النوافير. 2. فهم هيكل ومبدأ النوافير. 3. التعرف على الضغط باعتباره القوة الدافعة وراء النوافير. 4. عمل نماذج أبسط من نوافير التشغيل. 5. قم بإعداد عرض تقديمي بعنوان "روعة المياه: النوافير".
شريحة 4
تاريخ إنشاء النوافير
نافورة (من فونتانا الإيطالي - من فونتيس لاتيني - مصدر) - دفق سائل أو غاز ، مقذوف تحت الضغط (قاموس الكلمات الأجنبية. - م: اللغة الروسية ، 1990). ظهرت النوافير لأول مرة في اليونان القديمة. لسبعة قرون ، بنى الناس النوافير على مبدأ الأواني المتصلة. منذ بداية القرن السابع عشر ، بدأ تشغيل النوافير بواسطة مضخات ميكانيكية ، والتي حلت تدريجياً محل التركيبات البخارية ثم المضخات الكهربائية.
شريحة 5
ينبوع مالك الحزين
تدين النوافير بوجودها للميكانيكي اليوناني الشهير هيرون الإسكندرية ، الذي عاش في القرنين الأول والثاني. ن. ه. كان مالك الحزين هو الذي أشار بشكل مباشر إلى أن معدل تدفق أو معدل المياه الموزعة يعتمد على مستواه في الخزان وعلى المقطع العرضي للقناة وسرعة الماء فيه. يعتبر الجهاز الذي اخترعه هيرون أحد نماذج المعرفة في العصور القديمة (200 سنة قبل الميلاد) في مجال الهيدروستاتيك والهواء الجوي.
شريحة 6
ضغط
من أجل توصيف توزيع قوى الضغط بغض النظر عن حجم السطح الذي تعمل عليه ، يتم تقديم مفهوم الضغط. ع = F / S. صب الماء في إناء ، في الجدار الجانبي الذي صنعت منه نفس الثقوب. سنرى أن الطائرة السفلية تتدفق لمسافة أكبر ، والطائرة العلوية تتدفق لمسافة أصغر. هذا يعني أن هناك ضغطًا في قاع الإناء أكثر منه في الجزء العلوي.
شريحة 7
مبدأ تشغيل السفن الموصلة.
الضغط على الأسطح الحرة للسائل في الأوعية هو نفسه ؛ إنه يساوي الضغط الجوي. وبالتالي ، تنتمي جميع الأسطح الحرة إلى نفس السطح المستوي ، وبالتالي ، يجب أن تكون في نفس المستوى الأفقي. يكمن مبدأ تشغيل السفن المتصلة في عمل النوافير.
شريحة 8
الترتيب الفني للنوافير
هناك نوافير مائية ، شلال ، نوافير ميكانيكية ، نوافير تكسير النار (على سبيل المثال ، في بيترهوف) ، من ارتفاعات وأشكال مختلفة ، ولكل منها اسمها الخاص. في السابق ، كانت جميع النوافير ذات تدفق مباشر ، أي أنها تعمل مباشرة من إمدادات المياه ، والآن تستخدم إمدادات المياه "المعاد تدويرها" باستخدام مضخات قوية. تتدفق النوافير أيضًا بطرق مختلفة: نوافير ديناميكية (يمكنها تغيير الارتفاع) ونفاثات ثابتة (النفاثة في نفس المستوى).
شريحة 9
نموذج النافورة
باستخدام خصائص الأوعية المتصلة ، يمكنك بناء نموذج نافورة. يتطلب ذلك خزانًا للمياه ، وعلبة عريضة 1 ، وأنبوب مطاطي أو زجاجي 2 ، وحوض سباحة من علبة منخفضة 3.
شريحة 10
شريحة 11
كيف يعتمد ارتفاع الطائرة على قطر الفتحة وارتفاع الخزان؟
شريحة 12
عمل نماذج مختلفة من النوافير
نموذج مبسط لنافورة مالك الحزين محلية الصنع
شريحة 13
شريحة 14
نافورة عند تسخين الهواء في دورق
عندما يتم تسخين الماء في القارورة الأولى ، يتكون البخار ، مما يخلق ضغطًا زائدًا في الوعاء الثاني ، مما يؤدي إلى إزاحة الماء منه.
شريحة 15
نافورة الخل
املأ ¾ دورق بخل المائدة ، وقم برمي بضع قطع من الطباشير فيه ، وأغلقه بسرعة بسدادة مع إدخال أنبوب زجاجي فيه. ستخرج نافورة من الأنبوب
شريحة 16
استنتاج
في سياق عملي ، أجبت على السؤال: ما هي القوة الدافعة وراء عمل النوافير ، وباستخدام المعرفة المكتسبة ، تمكنت من إنشاء نماذج عمل مختلفة للنوافير ، وأنشأت العرض التقديمي "روعة المياه: النوافير". تضمن تنفيذ العمل العناصر التالية: دراسة المؤلفات الخاصة بموضوع البحث. توضيح مهام التجربة. تجهيز المعدات والمواد اللازمة. إعداد كائن البحث. تحليل النتائج التي تم الحصول عليها. توضيح أهمية النتائج التي تم الحصول عليها من أجل الممارسة. توضيح الطرق الممكنة لتطبيق النتائج التي تم الحصول عليها في الممارسة.
شريحة 17
نوافير الماس تتطاير مع ضوضاء مبهجة للغيوم ، تتألق الأصنام تحتها ... تتساقط على الحواجز الرخامية ، تتساقط الشلالات ، تتناثر مثل اللؤلؤ ، قوس ناري. بوشكين التحضير النظري للتجربة وتحليل النتائج التي تم الحصول عليها تطلب مني مجموعة معقدة من المعرفة في الفيزياء والرياضيات والتصميم الفني. لقد لعب هذا دورًا كبيرًا في تحسين خلفيتي التعليمية.
اعرض كل الشرائح
"اعتماد ارتفاع تدفق النافورة على العوامل الفيزيائية"
تشيرنوغورك - 2014
MBOU "ليسيوم"
مقدمة
الغرض من الدراسة
فرضية
أهداف البحث
طرق البحث
أنا. الجزء النظري
1- تاريخ إنشاء النوافير
2- نوافير في خكاسيا
3. تاريخ ظهور النافورة في سان بطرسبرج
4. الضغط كقوة دافعة وراء النوافير:
4.1 قوى ضغط السوائل
4.2 الضغط
4.3 مبدأ تشغيل السفن المتصلة
4.4 الترتيب الفني للنوافير
ثانيًا. الجزء العملي
1. عمل نماذج مختلفة من النوافير.
1.1 نافورة في الفراغ.
1.2 ينبوع مالك الحزين.
2. نموذج النافورة
ثالثا. استنتاج
رابعا. فهرس
الخامس. زائدة
المقدمة
النوافير هي زخرفة لا غنى عنها لحديقة عادية كلاسيكية. قال A.S. Pushkin جيدًا عن جمالهم:
نوافير الماس تطير
مع ضوضاء مبتهجة للسحب ،
تحتها الأصنام بريق ...
تكسير حواجز الرخام ،
لؤلؤة قوس النار
الشلالات تتناثر الشلالات.
كثيرا ما نعجب بجمال النوافير في عاصمتنا أباكان .. كل نافورة جديدة. هذه حكاية خرافية جديدة ، ركن جديد للقصص الخيالية ، حيث يسعى سكان المدينة جاهدين. شاهدنا أنا وجدي لفترة طويلة كيف يتم بناء النافورة في حديقتنا. سألت جدي عما إذا كان من الممكن صنع نافورة في المنزل. كان هناك مشكلة. بدأوا معًا في التفكير في كيفية حل هذه المشكلة. عندما بدأنا في الالتحاق بطلاب المدارس الثانوية ، رأيت لأول مرة النافورة في المختبر.
لقد فكرت حقًا في كيفية عمل النافورة ولماذا. طلبت من مدرس الفيزياء مساعدتي في اكتشاف ذلك. قررنا الإجابة على هذا السؤال ، لإجراء البحث.
الموضوع الذي اخترته ممتع وذو صلة في الوقت الحاضر.بما أن النوافير هي أحد الموضوعات الرئيسية لتصميم المناظر الطبيعية لمنطقة المنتزه ، فهي مصدر للمياه في الصيف الحار ، وكل ركن من أركان المدينة يصبح أكثر جمالا وراحة بمساعدة النافورة.
الغرض من الدراسة:اكتشف كيف ولماذا تعمل النافورة ، وما هي المعلمات الفيزيائية التي تحدد ارتفاع التدفق في النافورة.
الفطر:أفترض أنه يمكن إنشاء النافورة بناءً على خصائص الأوعية المتصلة ويعتمد ارتفاع النفاثة في النافورة على الموضع النسبي لهذه الأوعية المتصلة.
أهداف البحث:
إثراء معرفتك بموضوع "الأوعية الناقلة".
استخدم المعرفة المكتسبة لإكمال المهام الإبداعية.
طرق البحث:
النظرية - دراسة المصادر الأولية.
المختبر - إجراء تجربة.
تحليلي - تحليل النتائج المتحصل عليها.
التوليف هو تعميم لمواد النظرية والنتائج التي تم الحصول عليها. إنشاء النموذج.
1- تاريخ إنشاء النوافير
يقولون أن هناك ثلاثة أشياء يمكنك النظر إليها إلى ما لا نهاية - النار والماء والنجوم. إن التأمل في الماء - سواء كان ذلك العمق الغامض لسطح مستو ، أو تيارات شفافة ، والاندفاع والاندفاع في مكان ما ، كما لو كان حيًا - ليس فقط ممتعًا للروح ومفيدًا للصحة. هناك شيء بدائي في هذا ، ولهذا السبب يسعى الإنسان دائمًا للحصول على الماء. ليس عبثًا أن يتمكن الأطفال من اللعب لساعات حتى بالقرب من بركة مطر عادية. دائمًا ما يكون الهواء بالقرب من الخزان نظيفًا ومنعشًا وباردًا. وليس عبثًا قولهم إن الماء - "ينظف" ، "يغسل" ، ليس الجسد فحسب ، بل الروح أيضًا.
ربما لاحظ الجميع مدى سهولة التنفس بالقرب من الماء ، وكيف يختفي التعب والتهيج ، وكيف يتم تنشيطه وفي نفس الوقت يهدأ كونه بالقرب من البحر أو النهر أو البحيرة أو البركة. بالفعل في العصور القديمة ، فكر الناس في كيفية إنشاء خزانات اصطناعية ، وكانوا مهتمين بشكل خاص بألغاز المياه الجارية.
كلمة fountain من أصل لاتيني إيطالي ، وهي مشتقة من الكلمة اللاتينية “fontis” ، والتي تُترجم على أنها “مصدر”. من حيث المعنى ، يعني هذا تيارًا من الماء ينبض لأعلى أو يتدفق خارج الأنبوب تحت الضغط. توجد نوافير مائية ذات أصل طبيعي - ينابيع تتدفق في مجاري صغيرة. هذه المصادر الطبيعية هي التي جذبت انتباه الإنسان منذ العصور القديمة وجعلت الناس يفكرون في كيفية استخدام هذه الظاهرة حيث يحتاجها الناس. حتى في فجر القرون ، حاول المهندسون المعماريون تأطير تدفق المياه من النافورة بحجر زخرفي ، لخلق نمط فريد من نوافير المياه. انتشرت النوافير الصغيرة بشكل خاص عندما تعلم الناس إخفاء نوافير المياه في أنابيب مصنوعة من الطين المخبوز أو الخرسانة (اختراع الرومان القدماء). بالفعل في اليونان القديمة ، أصبحت أي نوافير سمة لكل مدينة تقريبًا. تم تبطينها بالرخام ، مع قاع من الفسيفساء ، وتم دمجها مع ساعة مائية ، ثم مع أرغن مائي ، ثم مسرح عرائس ، حيث تحركت الأشكال تحت تأثير الطائرات. يصف المؤرخون نوافير مع طيور ميكانيكية تغني بمرح و
صمت عندما ظهرت البومة فجأة. مزيد من التطوير
تلقى بناء النوافير في روما القديمة. ظهرت هنا أول أنابيب رخيصة الثمن - كانت مصنوعة من الرصاص ، وبقي الكثير منها بعد معالجة خام الفضة. في القرن الأول الميلادي ، في روما ، وبفضل إدمان السكان على النوافير ، استهلك الفرد 1300 لترًا من المياه يوميًا. منذ ذلك الوقت ، في منزل كل روماني ثري ، تم ترتيب فناء صغير ومسبح ؛ في وسط المناظر الطبيعية ، كانت نافورة صغيرة تتدفق دائمًا. لعبت هذه النافورة دور مصدر لمياه الشرب ومصدرًا للبرودة في الأيام الحارة. تم تسهيل تطوير النوافير من خلال اختراع قانون الأواني المتصلة من قبل الميكانيكيين اليونانيين القدماء ، حيث قام الأرستقراطيين بترتيب نوافير في ساحات منازلهم. يمكن تسمية نوافير القدماء بأمان بالنموذج الأولي للنوافير الحديثة. بعد ذلك ، تطورت النوافير من مصدر لمياه الشرب والبرودة إلى زخرفة زخرفية لمجموعات معمارية مهيبة. إذا كانت النوافير في العصور الوسطى تعمل فقط كمصدر لإمدادات المياه ، فعند بداية عصر النهضة ، أصبحت النوافير جزءًا من المجموعة المعمارية ، وحتى عنصرها الرئيسي.(انظر الملحق 1)
2- نوافير في خكاسيا
في عاصمة خكاس ، في مدينة أباكان ، تم بناء نافورة فريدة من نوعها على خزان صغير من المنتزه. الحقيقة هي أن النافورة تطفو. تتكون من مضخة ، عوامة ، فوهة ضوء ونافورة. النافورة الجديدة مثيرة للاهتمام لأنها سهلة التركيب والتفكيك ، ويمكن تركيبها في أي مكان في الخزان. ارتفاع الطائرة ثلاثة أمتار ونصف. ميزة مثيرة للاهتمام لتصميمات النافورة هو وجود لوحات مائية مختلفة. تعمل هذه النافورة على مدار الساعة في الصيف (انظر الملحق 2)
اكتمل بناء النافورة بالقرب من ادارة مدينة اباكان.
الماء لا يرتفع هنا ولكن
ينزل على طول الهياكل المكعبة إلى أسفل في أواني الزهور بالماء
النباتات. وعاء النافورة مبطن بالحجر الطبيعي. تم تطوير المشروع من قبل المهندسين المعماريين Abakan. تم تصميم الهياكل المكعبة لتشبه الهندسة المعمارية لمبنى قسم تخطيط المدينة (انظر الملحق 3)
3. تاريخ ظهور النافورة في سان بطرسبرج.
موقع المدن على طول ضفاف الأنهار ، ووفرة أحواض المياه الطبيعية ، ومستوى عالٍ من المياه الجوفية والأراضي المسطحة - كل هذا لم يساهم في بناء نوافير في روسيا في العصور الوسطى. كان هناك الكثير من الماء وكان من السهل الحصول عليه. ترتبط النوافير الأولى باسم بيتر الأول.
في عام 1713 ، اقترح المهندس المعماري ليبدون بناء نوافير في بيترهوف وتزويدها "بمياه اللعب ، لأن الحدائق مملة للغاية.
يبدو انه. " ظهرت مجموعة الحدائق والقصور والنوافير في بيترهوف في الربع الأول من القرن الثامن عشر. كنوع من النصب التذكاري تكريما للنضال الروسي الناجح من أجل الوصول إلى بحر البلطيق (144 نافورة ، 3 شلالات). يعود تاريخ بداية البناء إلى 171.
اقترح السيد الفرنسي "بناء مرافق سحب المياه ، كما هو الحال في فرساي ، عن طريق رفع المياه من خليج فنلندا. وهذا ، من ناحية ، سيتطلب بناء مرافق ضخ ، ومن ناحية أخرى ، أغلى من تلك المخصصة لذلك" استخدام المياه العذبة. لهذا السبب انطلق بيتر الأول بنفسه في رحلة استكشافية إلى المناطق المحيطة في عام 1720 ، وعلى بعد 20 كم من بيترهوف ، في ما يسمى مرتفعات Ropsha ، اكتشف احتياطيات كبيرة من الينابيع والمياه الجوفية. تم تسليم قناة المياه لأول مهندس هيدروليكي روسي فاسيلي توفولكوف.
مبدأ تشغيل نوافير بيترهوف بسيط: يتدفق الماء إلى فوهات الخزانات عن طريق الجاذبية. يتم استخدام قانون السفن المتصلة هنا: توجد البرك (الخزانات) أعلى بكثير من أراضي المنتزه. على سبيل المثال ، تقع بركة Rozovopavilionny ، حيث تنشأ قناة المياه Samsonovsky ، على ارتفاع 22 مترًا فوق مستوى الخليج. تعمل 5 نوافير في Upper Garden كخزان للمياه في Grand Cascade.
الآن بضع كلمات عن نافورة شمشون - أهم نوافير بيترهوف من حيث ارتفاع وقوة النفاثة. أقيم النصب التذكاري في عام 173 تكريما للذكرى الخامسة والعشرين لمعركة بولتافا ، التي قررت نتيجة الحرب الشمالية لصالح روسيا. يصور البطل التوراتي شمشون (وقعت المعركة في 28 يونيو 1709 ، يوم القديس شمشون ، الذي كان يعتبر الراعي السماوي للجيش الروسي) ، وتمزيق فم أسد (يشمل شعار دولة السويد صورة الأسد). منشئ النافورة - K ، Rastrelli. تم التأكيد على عمل النافورة من خلال تأثير مثير للاهتمام ؛ عند تشغيل ينابيع بيترهوف ، يظهر الماء في فم الأسد المفتوح ، ويصبح التيار تدريجياً أعلى وأعلى ، وعندما يصل إلى الحد الأقصى الذي يوضح نتيجة القتال بشكل رمزي ، تبدأ النوافير في الضرب
"Tritons" على الشرفة العلوية من Cascade ("Sirens and Naiads"). من القذائف إلى
أن بوق آلهة البحر ، تيارات الينابيع تندلع في أقواس واسعة: أسياد الماء يبوقون مجد البطل.
في عام 1739. بالنسبة للإمبراطورة آنا يوانوفنا ، وفقًا لرسومات المستشارة AD Tatishchev ، تم صنع نوع من النافورة بالقرب من Ice House: شخصية بالحجم الطبيعي لفيل ، من جذعها تدفق مياه يبلغ ارتفاعه 17 مترًا (الماء) تم توفيره بواسطة مضخة) ، وتم إلقاء الزيت المحترق ليلاً. قبل دخول المنزل الجليدي ، قام اثنان من الدلافين بإلقاء نفثات من الزيت.
في معظم الحالات ، تم استخدام المضخات لإنشاء نوافير في بيترهوف. وهكذا ، تم استخدام مضخة البخار الجوي لأول مرة لهذا الغرض في روسيا. تم بناؤه بأمر من بطرس الأول في 1717-1718. ويتم تركيبه في أحد مباني مغارة الحديقة الصيفية لرفع المياه إلى النوافير.
تعمل نوافير سانت بطرسبرغ لمدة خمسة أشهر (من 9 مايو إلى نهاية أكتوبر) يوميًا (استهلاك المياه لكل 10 ساعات هو 100000 متر مكعب).
تزامن يوم القديس شمشون ، الأسد المنتصر ، مع هزيمة السويديين بالقرب من بولتافا في 27 يونيو 1709. قال عنه المعاصرون "شمشون الروسي للأسد النمساوي الزئير ، ممزق إلى أشلاء". شمشون يعني بطرس الأول ، وتحت الأسد - السويد ، على شعار النبالة الذي يصور هذا الوحش.
يتكون Grand Cascade من 64 نافورة و 255 منحوتة ونقوش بارزة وماسكارون وتفاصيل معمارية زخرفية أخرى في Peterhof ، مما يجعل هيكل النافورة هذا واحدًا من أكبر المباني في العالم.
سجادة فاخرة منتشرة أمام Upper Garden Palace. تم تنفيذ التخطيط الأولي لها في 1714-1724. المهندسين المعماريين Braunstein و Leblond. توجد خمس نوافير في الحديقة العليا: نافورتان من سكوير بوندس ، وبلوط ، وميزيومني ، ونبتون. (انظر الملحق 4)
الضغط هو القوة الدافعة وراء النوافير
4.1 قوى ضغط السوائل.
تعلمنا التجربة اليومية أن السوائل تعمل بقوى معروفة على سطح المواد الصلبة عند ملامستها لها. نسمي هذه القوى قوى ضغط السوائل.
بتغطية فتحة صنبور الماء المفتوح بإصبعنا ، نشعر بقوة ضغط السائل على الإصبع. ألم في الأذنين ، التي يختبرها السباح أثناء الغوص إلى أعماق كبيرة ، ناتجة عن قوى ضغط الماء على طبلة الأذن. يجب أن تكون موازين الحرارة في أعماق البحار شديدة التحمل حتى لا يسحقها ضغط الماء.
في ضوء قوى الضغط الهائلة على أعماق كبيرة ، يجب أن يتمتع بدن الغواصة بقوة أكبر بكثير من بدن السفينة السطحية. تعمل قوى ضغط الماء على قاع الوعاء على دعم الوعاء على السطح ، مما يؤدي إلى موازنة قوة الجاذبية المؤثرة عليه. تعمل قوى الضغط على قاع الأوعية المليئة بالسائل وعلى جدرانها: صب الزئبق في بالون مطاطي ، ونرى أن قاعها وجدرانها تنحني للخارج. (انظر الملحق 5.6)
أخيرًا ، تعمل قوى الضغط على جزء من أجزاء السائل في أجزاء أخرى. هذا يعني أننا إذا أزلنا أي جزء من السائل ، فإنه من أجل الحفاظ على توازن الجزء المتبقي ، يجب تطبيق قوى معينة على السطح المتشكل. القوى اللازمة للحفاظ على التوازن مساوية لقوى الضغط التي يعمل بها الجزء الذي تمت إزالته من السائل على الجزء المتبقي.
4.2 الضغط
لا يتم تطبيق قوى الضغط على جدران وعاء يحتوي على سائل ، أو على سطح مادة صلبة مغمورة في سائل ، في أي نقطة محددة على السطح. يتم توزيعها على كامل سطح التلامس الصلب والسائل. لذلك ، فإن قوة الضغط على سطح معين لا تعتمد فقط على درجة انضغاط السائل الملامس له ، ولكن أيضًا على حجم هذا السطح.
من أجل توصيف توزيع قوى الضغط بغض النظر عن حجم السطح الذي تعمل عليه ، يتم تقديم المفهوم الضغط.
الضغط على جزء من السطح هو نسبة قوة الضغط المؤثرة في هذا القسم إلى مساحة المقطع. من الواضح أن الضغط يساوي عدديًا قوة الضغط المطبقة على مساحة السطح ، مساحتها تساوي الوحدة.
سنشير إلى الضغط بالحرف p. إذا كانت قوة الضغط على قسم معين هي F ، وكانت مساحة القسم S ، فسيتم التعبير عن الضغط بالصيغة
ع = F / S.
إذا كانت قوى الضغط موزعة بالتساوي على سطح معين ، يكون الضغط هو نفسه في كل نقطة. هذا ، على سبيل المثال ، الضغط على سطح المكبس الذي يضغط السائل.
ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، هناك حالات يتم فيها توزيع قوى الضغط بشكل غير متساو على السطح. هذا يعني أن قوى مختلفة تعمل في نفس المناطق في أماكن مختلفة على السطح. (انظر الملحق 7)
صب الماء في إناء ، في الجدار الجانبي الذي صنعت منه نفس الثقوب. سنرى أن الطائرة السفلية تتدفق لمسافة أكبر ، والطائرة العلوية تتدفق لمسافة أصغر.
هذا يعني أن هناك ضغطًا في قاع الإناء أكثر منه في الجزء العلوي.
4.3 مبدأ تشغيل السفن الناقلة.
عادة ما تسمى السفن التي لها اتصال مع بعضها البعض أو قاع مشترك بالاتصال.
خذ صفًا من الأوعية ذات الأشكال المختلفة ، متصلة في الأسفل بواسطة أنبوب.
الشكل 5. في جميع الأوعية المتصلة ، يكون الماء على نفس المستوى
إذا صببت سائلًا في أحدهما ، فسيتدفق السائل عبر الأنابيب إلى الأوعية المتبقية ويستقر في جميع الأوعية على نفس المستوى (الشكل 5).
وتفسير ذلك على النحو التالي. الضغط على الأسطح الحرة للسائل في الأوعية هو نفسه ؛ إنه يساوي الضغط الجوي.
وبالتالي ، تنتمي جميع الأسطح الحرة إلى نفس السطح المستوي ، وبالتالي ، يجب أن تكون في نفس المستوى الأفقي. (انظر الملحق 8 ، 9).
إبريق الشاي وصنبورها عبارة عن أوعية متصلة: الماء على نفس المستوى فيهما. هذا يعني أن فوهة الغلاية يجب أن تصل إلى نفس ارتفاع الحافة العلوية للوعاء ، وإلا فلن تتمكن من سكب الغلاية في الأعلى. عندما نميل الغلاية ، يظل مستوى الماء كما هو وينخفض الفوهة ؛ عندما ينخفض إلى مستوى الماء ، سيبدأ الماء في التدفق.
إذا كان السائل في الأوعية المتصلة عند مستويات مختلفة (يمكن تحقيق ذلك عن طريق وضع حاجز أو مشبك بين الأوعية المتصلة وإضافة السائل إلى أحد الأوعية) ، عندئذٍ يتم إنشاء ما يسمى بضغط السائل.
الرأس هو الضغط الذي ينتج وزن عمود سائل بارتفاع يساوي الفرق في المستوى. تحت تأثير هذا الضغط ، يتدفق السائل ، إذا تمت إزالة الملقط أو الحاجز ، إلى الوعاء حيث يكون مستواه أقل ، حتى تصبح المستويات متساوية.
يتم الحصول على نتيجة مختلفة تمامًا إذا تم سكب السوائل غير المتجانسة في ركب مختلفة من الأوعية المتصلة ، أي أن كثافتها مختلفة ، على سبيل المثال ، الماء والزئبق. يعمل الجزء السفلي من الزئبق على تقليم أعلى مستوى من الماء. مع الأخذ في الاعتبار أن حالة التوازن هي مساواة الضغوط على اليسار واليمين ، نجد أن ارتفاع أعمدة السائل في الأوعية المتصلة يتناسب عكسياً مع كثافتها.
في الحياة ، فهي شائعة جدًا: العديد من أواني القهوة ، وعلب الري ، وكؤوس قياس المياه على الغلايات البخارية ، والأقفال ، وأنابيب المياه ، والأنبوب المثني بالركبة - كل هذه أمثلة على الأوعية المتصلة.
يكمن مبدأ تشغيل السفن المتصلة في عمل النوافير.
الترتيب الفني للنوافير
اليوم ، قلة من الناس يفكرون في كيفية عمل النوافير. نحن معتادون عليهم لدرجة أننا ، عند المرور ، نلقي نظرة متهورة.
وحقاً ، ما الذي يميزه؟ نفاثات فضية من الماء ، تحت الضغط ، تحلق في السماء وتتناثر في آلاف البقع الكريستالية. لكن في الواقع ، كل شيء ليس بهذه البساطة. النوافير مائية ، متتالية ، ميكانيكية. النوافير عبارة عن مفرقعات نارية (على سبيل المثال ، في بيترهوف) ، ذات ارتفاعات وأشكال مختلفة ولكل منها اسمها الخاص.
في السابق ، كانت جميع النوافير ذات تدفق مباشر ، أي أنها تعمل مباشرة من إمدادات المياه ، والآن تستخدم إمدادات المياه "المعاد تدويرها" باستخدام مضخات قوية. تتدفق النوافير أيضًا بطرق مختلفة: نوافير ديناميكية (يمكنها تغيير الارتفاع) ونفاثات ثابتة (النفاثة في نفس المستوى).
معظم النوافير تحتفظ بتاريخها
مظهرهم ، فقط "حشوهم" حديث. على الرغم من أنها بنيت من قبل أيضًا من أجل المجد ، إلا أن أحد الأمثلة على ذلك هو النافورة في حديقة الإسكندر.
يبلغ عمرها بالفعل 120 عامًا ، ولكن تم الحفاظ على بعض الأنابيب بحالة جيدة. (انظر الملحق 10)
ثانيًا ... عمل نماذج مختلفة من النوافير.
ينبوع في الفراغ.
لقد قمت ببحث في موضوع "ينبوع في الفراغ". لهذا أخذت قوارير. في المرة الأولى ، وضعت سدادة مطاطية ومرت خلالها بأنبوب زجاجي رفيع. ضع أنبوبًا مطاطيًا على طرفه المقابل. صببت الماء الملون في القارورة الثانية.
باستخدام مضخة ، قمت بضخ الهواء من القارورة الأولى ، وقلبت القارورة. غطست الأنبوب المطاطي في الدورق الثاني من الماء. بسبب اختلاف الضغط ، تم سكب الماء من الدورق الثاني في الأول.
اكتشفت أنه كلما قل الهواء في القارورة الأولى ، كلما اصطدمت الطائرة النفاثة من الثانية.
ينبوع مالك الحزين.
لقد أجريت بحثًا حول موضوع نافورة مالك الحزين. لهذا ، كنت بحاجة إلى عمل نموذج مبسط لنافورة هيرون. أخذت قارورة صغيرة وأدخلت قطارة فيه. في تجربتي على هذا النموذج ، وضعت القارورة أسفل عنقها. عندما فتحت القطارة ، سكب الماء من القارورة في مجرى مائي.
بعد ذلك ، قمت بخفض القارورة إلى مستوى أقل قليلاً ، وصب الماء أبطأ بكثير ، وأصبح التيار أصغر بكثير. بعد إجراء التغييرات المناسبة ، اكتشفت أن ارتفاع الطائرة في النافورة يعتمد على الموضع النسبي للأوعية المتصلة.
اعتماد ارتفاع الطائرة في النافورة على الموضع النسبي للأوعية المتصلة. (انظر الملحق 11)
اعتماد ارتفاع النفاثة في النافورة على قطر الحفرة.
(انظر الملحق 12)
الخلاصة: ارتفاع نافورة النافورة يعتمد على:
من الموضع النسبي للأوعية المتصلة ، كلما ارتفع أحد الأوعية المتصلة ، زاد ارتفاع الطائرة النفاثة.
كلما كان قطر الفتحة أصغر ، زاد ارتفاع الطائرة.
نموذج النافورة
من أجل بناء نافورة على قطعة أرض شخصية ، تحتاج إلى عمل نموذج للنافورة ، ومعرفة كيفية بناء النافورة ومكان تركيب خزان لإمداد المياه. تم بناء النافورة في المنزل. بعد أن زينت نموذج النافورة نفسه ،
بمساعدة قطارة ، تم إرفاق قارورة به. (انظر الملحق 13) إذا خفضت القارورة لأسفل ،
عندها سوف يتدفق الماء ببطء شديد ، وإذا رفعت القارورة إلى الرف الثاني ، فسوف يصب الماء في تيار كبير.
ثالثا. استنتاج.
كان الغرض من عملي هو توسيع مجال المعرفة الشخصية حول موضوع "اتصالات السفن" ، لاستخدام المعرفة المكتسبة لإكمال مهمة إبداعية. في سياق عملي أجبت على السؤال: ما هي القوة الدافعة وراء عمل النوافير وما هي القدرة على إنشاء نماذج عمل مختلفة للنوافير.
لقد بنيت نموذجًا للنافورة ، ودرست الترتيب الفني للنافورات. أجريت تجارب في موضوع "الأوعية الناقلة".
في المستقبل ، نخطط أنا وجدي لبناء نافورة على قطعة أرضنا الشخصية ، باستخدام المعرفة والبيانات التي تلقيناها أثناء البحث عن الترتيب الفني للنوافير.
استنتاج:تعمل المياه الموجودة في النافورة وفقًا لمبدأ "نافورة مالك الحزين".
رابعا. فهرس.
الموسوعة المادية ، المدير العام أ. بروخوف.
مدينة موسكو. إد. الموسوعة السوفيتية 1988 ، 705 ص.
D. A. Kuchariants و A.G. راسكينا "حدائق ومتنزهات مجموعات قصر سانت بطرسبرغ والضواحي".
الملحق 9.
الملحق 10.
الملحق 11.
حفرة قطرها
ارتفاع الخزان
ارتفاع طائرة
0.1 سم
50 سم
2.5 سم
0.1 سم
1 م
3.5 سم
0.1 سم
130 سم
5 سم
الملحق 12.
حفرة قطرها
ارتفاع الخزان
ارتفاع طائرة
0.1 سم
50 سم
2.5 سم
0.3 سم
50 سم
2 سم
0.5 سم
50 سم
1.5 سم
الملحق 13.
الملحق 14.
"القاموس الموسوعي للفيزيائي الشاب" شركات. V.A. Chuyanov - موسكو الثانية: علم أصول التدريس ، 1991 - 336 صفحة.
