Maailma purskkaevud antiikajast tänapäevani. Ettekanne teemal "Vee ekstravagantne: purskkaevud" Suhtlevate laevade tööpõhimõte
Lõpetanud 7. klassi õpilased
Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita
Sihtmärk: vaatleme ühenduses olevate laevade seaduse toimimist ringlevate purskkaevude toimimise näitel.
Ülesanded:
1. Uurida materjali purskkaevude kohta: nende tüübid ja tööpõhimõtted.
2. Kujunda tsirkuleeriva purskkaevu paigutus
3. Looge Naltšiki linna purskkaevude hoiupõrsas.
4. Analüüsige saadud teavet ja tehke järeldused purskkaevude ehituse ja toimimise kohta.
Meetodid:
Kirjanduslike ja muude teabeallikate uurimine, katsete läbiviimine, teabe ja tulemuste analüüsimine.
Probleemi kiireloomulisus
Vee mõju inimesele võib nimetada tõeliselt maagiliseks. Purskkaevu kohin maandab stressi, rahustab ja paneb ärevuse unustama.
Nüüd on kunstiideed saanud uue kehastuse – ühendades arhitektide, kunstnike ja kõrgtehnoloogiliste valdkondade spetsialistide ideed .
Purskkaevu seade põhineb meile füüsikast tuntud laevade sidestamise põhimõttel: Mis tahes kuju ja ristlõikega ühendusanumates on homogeense vedeliku pinnad seatud samale tasemele .
Vesi kogutakse purskkaevu basseini kohal asuvasse anumasse. Sel juhul on vee rõhk purskkaevu väljalaskeava juures võrdne vee kõrguste erinevusega H1. Seega, mida suurem on nende kõrguste erinevus, seda tugevam on rõhk ja seda suurem on purskkaevu joa. Purskkaevu väljalaskeava läbimõõt mõjutab ka purskkaevu joa kõrgust. Mida väiksem see on, seda kõrgemalt purskkaev lööb.
Ringlev purskkaev
Ringlevates purskkaevudes jookseb vesi nõiaringis. Nende põhipaak asub allosas. Vesi paagist tõuseb pumba abil mööda voolikut üles. Voolik läheb sisse ja väljast pole näha. Tsirkulatsiooniprintsiibil põhinevad purskkaevud ei vaja neile veevarustust. Piisab, kui valate vett üks kord ja seejärel lisage, kui see aurustub.
Looduslikud purskkaevud
geisrid, allikad ja
arteesia veed
Kunstlikud purskkaevud:
tänav, maastik, interjöör
Purskkaev spaahotellis
"Sindica"
Purskkaev riigi kino- ja kontserdimaja ees
Purskkaev kinos
"Ida"
Purskkaev avenüül Šogentsukova
Purskkaev Venemaaga taasühinemise 400. aastapäeva väljakul
10 maailma kõige hämmastavamad purskkaevud
Moonlight Rainbow Fountain (Soul) – silla pikim purskkaev
2. Kuningas Fahdi purskkaev (Jeddah) -
kõige kõrgem
3. Purskkaevude kompleks Dubai Fountain (Dubai) - suurim ja kalleim
4. Krooni purskkaev (Chicago) -
kõige rahvusvahelisem
5. Peterhofi purskkaevud (Peterburi) - kõige luksuslikumad
6. Rikkuse purskkaev (Singapur) – Feng Shui purskkaev
7. Bellagio purskkaev (Las Vegas) – Ameerika kuulsaim tantsiv purskkaev
8. Hõljuvad purskkaevud (Osaka)
- kõige õhulisem
9. Merkuuri purskkaev (Barcelona)
- kõige mürgisem
Töö eksperimentaalne osa
Purskkaevu valmistamine on probleem või ülesanne, mis vajab lahendamist. Loomulikult tekkisid kohe arenguprobleemid.
Hüpotees:
- Purskkaevu valmistamise proovimiseks kasutage asjaolu, et homogeenne vedelik on suhtlevates anumates samal tasemel
- Kui purskkaev töötab, uurige, kas purskkaevu kõrgus sõltub toru läbimõõdust
Töö tulemused:
Soovime teie tähelepanu juhtida ringlevad purskkaevud.
Läbiviidud uuringud: "Purskkaevu samba kõrguse sõltuvuse kontrollimine toru läbimõõdust"
Järeldus:
Purskkaevu kõrgus sõltub toru läbimõõdust. Mida väiksem on toru läbimõõt, seda kõrgem on purskkaevu sammas.
Järeldused:
1.Kõik purskkaevud kasutavad sideanumaid
2. Suhtlevates anumates kipub homogeenne vedelik olla samal tasemel
3. Purskkaev tuksub vee kõrguste erinevuse tõttu suhtlevates anumates
4. Purskkaevude erinevus – põhipaaki vee tarnimise viisis
Tulemused:
- Naltšiki linna purskkaevude hoiupõrsas
2. DIY ringlevad purskkaevud
"Veekeskkond" – otsige vett, kus kassisaba kasvab. Veekeskkonna elanikud. Tunni teema: Veekeskkond. Küsimused arvustamiseks: Järveroog. Elutingimuste võrdlus erinevates keskkondades. Kassisaba on ahtalehine. Täna saame teada:
"Tiigi biogeocenoos" - Burbot. Mageveekogude biotsenoos. Pinnal elavad linnud. Tiigi biogeocenoos. Heterotroofsed organismid. Pinnal elavad liigid. Veehoidla elanikkond. Päikesevalgus. Biootilised tegurid. Autotroofsed organismid.
"Taimekooslused" - Clements unistas ökoloogia muutmisest tõeliseks teaduseks. Aleksander Nikolajevitš Formozov (1899 - 1973). Põhimõtteliselt võiks taimede ökoloogilist geograafiat ühendada "uue botaanikaga" ... 1933. aastal annab Braun-Blanquet välja "Prodrome des Groupements Vegetaux" (Prodromus). Kogu rõhk on floristilisel lähenemisel sisuliselt ökoloogilistele probleemidele.
"Abiootilised tegurid" - Taimed: põuakindlad - niiskust armastavad ja veeloomad Loomad: veeloomad - toidus on piisavalt vett. On kohandusi. Temperatuur. Abiootilised keskkonnategurid. Niiskus. Soojaverelised organismid (linnud ja imetajad). Külmaverelised organismid (selgrootud ja paljud selgroogsed). Organismide jaoks on optimaalne temperatuurirežiim 15-30 kraadi.
Veekogukonnad – kuidas veepinnal püsida? Piklik, voolujooneline keha. Veesamba kooslus. Lendav kala. Keha on lame nagu parv. Neil on väljakasvud, harjased. "Meremehed". Kogu maailma ookean on ühtne ökoloogiline süsteem. Ookeanis: veepinna kogukond. Lihased. Portugali paat ja purjelaev. Süvamere kogukond.
"Keskkonnabioloogia" - Aerobionts. O2 kogus H2O kogus Võnkumised t Valgustuse tihedus. Asetage loomad või taimed soovitatud loendist sobivasse elupaika. Organismide erinevate elupaikade uurimine. Ernst Haeckel. Stenobionts. Organisatsioonikeskkond. Maa-õhk keskkond. keskkonnaseisund, mis mõjutab keha.
Slaid 2
Kevad! Imeline soojuse, õitsemise ja erksate värvide aeg saabub pärast talvist "talveund", purskkaevud "ärkavad", tuhanded veejoad tervitavad pühalikult looduse koitu. Eelmisel aastal tegin samal teemal uurimistööd ja sel aastal otsustasin sellega jätkata. Kuna mul tekkis palju küsimusi: kust tekkisid esimesed purskkaevud? Mis tüüpi purskkaevud on olemas? Kas saate ise purskkaevu teha?
Slaid 3
Otsustasin läbi viia uuringu teemal "Vee ekstravagantne: purskkaevud"
Uurimistöö eesmärk: 1. Laiendada isiklike teadmiste valdkonda teemal "Suhtlusanumad" (sh ajaloolised ja polütehnilised;) 2. Kasutada saadud teadmisi loominguliste ülesannete täitmiseks; 3. Valige ülesanded teemal „Rõhk vedelikes ja gaasides. Suhtlusanumad". Selle eesmärgi saavutamiseks on mul vaja lahendada järgmised ülesanded: 1. Uurida purskkaevude tekkelugu; 2. Mõistma purskkaevude ehitust ja põhimõtet; 3. Saage tuttavaks survega kui purskkaevude liikumapaneva jõuga; 4. Valmistada töötavate purskkaevude lihtsaimad mudelid; 5. Koostage esitlus "Vee ekstravagantne: purskkaevud".
Slaid 4
Purskkaevude loomise ajalugu
Purskkaev (itaalia keelest fontana - ladina keelest fontis - allikas) - vedeliku või gaasi vool, mis väljutatakse rõhu all (võõrsõnade sõnastik. - M .: vene keel, 1990). Esimest korda ilmusid purskkaevud Vana-Kreekas. Seitse sajandit ehitasid inimesed purskkaevu laevade suhtlemise põhimõttel. Alates 17. sajandi algusest hakati purskkaevu juhtima mehaaniliste pumpadega, mis järk-järgult asendasid auruseadmeid ja seejärel elektripumbasid.
Slaid 5
Heroni purskkaev
Purskkaevud võlgnevad oma olemasolu kuulsale kreeka mehaanikule Aleksandriast Heronile, kes elas 1.–2. sajandil. n. e. Just Heron juhtis otse tähelepanu sellele, et jaotatud vee voolukiirus või kiirus sõltub selle tasemest reservuaaris, kanali ristlõikest ja vee kiirusest selles. Heroni leiutatud seade on üks antiikaja (200 aastat eKr) teadmiste näidist hüdrostaatika ja aerostaatika valdkonnas.
Slaid 6
Surve
Survejõudude jaotuse iseloomustamiseks sõltumata pinna suurusest, millel need mõjuvad, võetakse kasutusele rõhu mõiste. p = F / S. Valage vesi anumasse, mille külgseina on tehtud samad augud. Näeme, et alumine joa voolab välja suuremale kaugusele, ülemine väiksemale. See tähendab, et anuma põhjas on suurem rõhk kui ülaosas.
Slaid 7
Ühendavate laevade tööpõhimõte.
Rõhk anumates oleva vedeliku vabadele pindadele on sama; see on võrdne atmosfäärirõhuga. Seega kuuluvad kõik vabad pinnad samale tasapinnale ja peavad seetõttu asuma samal horisontaaltasapinnal. Purskkaevude töö aluseks on suhtlevate anumate tööpõhimõte.
Slaid 8
Purskkaevude tehniline paigutus
Seal on veejoa-, kaskaad-, mehaanilised purskkaevud, tulepurskkaevud (näiteks Peterhofis), erineva kõrguse, kujuga ja igaühel on oma nimi. Varem olid kõik purskkaevud otsevooluga, see tähendab, et nad töötasid otse veevarustusest, nüüd kasutavad nad võimsate pumpade abil "retsirkuleerivat" veevarustust. Purskkaevud voolavad ka erineval viisil: dünaamilised joad (need võivad muuta kõrgust) ja staatilised joad (juga on samal tasemel).
Slaid 9
Purskkaevu mudel
Kasutades suhtlevate laevade omadusi, saate ehitada purskkaevu mudeli. Selleks on vaja veepaaki, laia kanistrit 1, kummist või klaasist toru 2, basseini madalast kanistrist 3.
Slaid 10
Slaid 11
Kuidas sõltub joa kõrgus augu läbimõõdust ja paagi tõusu kõrgusest?
Slaid 12
Erinevate purskkaevude mudelite tegevus
Heroni purskkaevu lihtsustatud mudel Omatehtud Heroni purskkaevu
Slaid 13
Slaid 14
Purskkaev õhu soojendamisel kolvis
Kui vesi kuumutatakse esimeses kolvis, tekib aur, mis tekitab teises anumas ülerõhu, tõrjudes sealt välja vee.
Slaid 15
Äädikas purskkaev
Täitke ¾ kolb lauaäädikaga, visake sinna mõned kriiditükid, sulgege see kiiresti korgiga, millesse on sisestatud klaastoru. Torust tuleb purskkaev
Slaid 16
Järeldus
Töö käigus vastasin küsimusele: mis on purskkaevude töö edasiviiv jõud ning saadud teadmisi kasutades sain luua erinevaid purskkaevude töötavaid mudeleid, koostasin ettekande “Vee ekstravagantsus: purskkaevud”. Töö teostamine sisaldas järgmisi elemente: Uurimisteemalise erikirjanduse uurimine. Eksperimendi ülesannete selgitamine. Vajalike seadmete ja materjalide ettevalmistamine. Uurimisobjekti koostamine. Saadud tulemuste analüüs. Saadud tulemuste olulisuse selgitamine praktika jaoks. Saadud tulemuste praktikas rakendamise võimalike viiside selgitamine.
Slaid 17
Teemantpurskkaevud lendavad Rõõmsa mürinaga pilvedeni, Nende all säravad ebajumalad ... Purustades vastu marmorist tõkkeid, Joad kukuvad alla, pritsides nagu pärl, tuline kaar. A.S. Puškin Eksperimendi teoreetiline ettevalmistus ja saadud tulemuste analüüs nõudsid minult teadmisi füüsikast, matemaatikast ja tehnilisest disainist. See on mänginud suurt rolli minu haridusliku tausta parandamisel.
Kuva kõik slaidid
"Purskkaevu joa kõrguse sõltuvus füüsilistest parameetritest"
Tšernogork - 2014
MBOU "lütseum"
Sissejuhatus
Uuringu eesmärk
Hüpotees
Uurimise eesmärgid
Uurimismeetodid
ma Teoreetiline osa
1.Purskkaevude loomise ajalugu
2. Purskkaevud Hakassias
3.Peterburi purskkaevu ilmumise ajalugu
4. Surve kui purskkaevude liikumapanev jõud:
4.1 Vedeliku rõhu jõud
4.2 Surve
4.3 Ühendavate laevade tööpõhimõte
4.4 Purskkaevude tehniline paigutus
II. Praktiline osa
1. Purskkaevude erinevate mudelite tegevus.
1.1 Purskkaev tühjuses.
1.2 Heroni purskkaev.
2. Purskkaevu makett
III. Järeldus
IV. Bibliograafia
V. Lisa
SISSEJUHATUS
Purskkaevud on klassikalise tavapargi asendamatu kaunistus. A.S. Puškin ütles nende ilu kohta hästi:
Teemantpurskkaevud lendavad
Rõõmsa müraga pilvedele,
Nende all säravad ebajumalad ...
Muljumine vastu marmorist tõkkeid,
Pärl, tulekaar
Kukkumised, kosed pritsivad.
Tihti imetleme oma pealinnas Abakani purskkaevude ilu .. Iga uut purskkaevu. See on uus muinasjutt, uus muinasjutunurk, kuhu linnaelanikud püüdlevad. Vaatasime vanaisaga tükk aega, kuidas meie parki purskkaevu ehitatakse. Küsisin vanaisalt, kas kodus on võimalik purskkaevu teha. Tekkis probleem. Koos hakati mõtlema, kuidas seda probleemi lahendada. Kui meid lütseumiõpilasteks initsieeriti, nägin ma esimest korda laboris purskkaevu.
Ma tõesti mõtlesin, kuidas ja miks purskkaev töötab. Palusin oma füüsikaõpetajal aidata mul sellest aru saada. Otsustasime sellele küsimusele vastata, viia läbi uuringud.
Minu valitud teema on praegu huvitav ja asjakohane..Kuna purskkaevud on pargiala maastikukujunduse üks peamisi teemasid, kuumal suvel veeallikas ning iga linnanurk muutub purskkaevu abil kaunimaks ja hubasemaks.
UURINGU EESMÄRK: Uurige, kuidas ja miks purskkaev töötab ning millised füüsikalised parameetrid määravad joa kõrguse purskkaevus.
HÜPOTIIS: Oletan, et purskkaevu saab luua suhtlevate anumate omaduste põhjal ja joa kõrgus purskkaevus oleneb nende suhtlevate laevade suhtelisest asendist.
UURINGU EESMÄRGID:
Rikastage oma teadmisi teemal "Suhtlusanumad".
Kasutage omandatud teadmisi loominguliste ülesannete täitmiseks.
UURIMISMEETODID:
Teoreetiline – algallikate uurimine.
Laboratoorium - katse läbiviimine.
Analüütiline – saadud tulemuste analüüs.
Süntees on teooria materjalide ja saadud tulemuste üldistus. Mudeli loomine.
1.PURKSAEVIDE LOOMISE AJALUGU
Nad ütlevad, et on kolm asja, mida saate lõputult vaadata – tuli, vesi ja tähed. Mõtisklemine vee üle – olgu selleks siis tasase pinna salapärane sügavus või läbipaistvad ojad, mis otsekui elusalt kuhugi tormavad ja tormavad – pole mitte ainult hingele meeldiv ja tervisele kasulik. Selles on midagi primitiivset, mistõttu inimene püüdleb alati vee poole. Ega asjata saavad lapsed tunde mängida ka tavalise vihmalombi läheduses. Õhk reservuaari lähedal on alati puhas, värske ja jahe. Ja mitte asjata ei öelda, et vesi - "puhastab", "peseb", mitte ainult keha, vaid ka hinge.
Küllap märkasid kõik, kui palju kergem on vee lähedal hingata, kuidas väsimus ja ärritus kaovad, kuidas mere, jõe, järve või tiigi läheduses viibimine kosutab ja samas rahustab. Juba iidsetel aegadel mõtlesid inimesed kunstlike veehoidlate loomisele, eriti huvitas neid voolava vee mõistatus.
Sõna purskkaev on ladina-itaalia päritolu, see pärineb ladinakeelsest sõnast "fontis", mis tõlkes tähendab "allikat". Tähenduslikult tähendab see veejuga, mis lööb ülespoole või voolab surve all torust välja. Seal on loodusliku päritoluga purskkaevud - väikestes ojades purskuvad allikad. Just need looduslikud allikad on iidsetest aegadest inimeste tähelepanu köitnud ja pannud inimesi mõtlema, kuidas seda nähtust kasutada seal, kus inimestel seda vaja on. Juba sajandite koidikul püüdsid arhitektid purskkaevust väljuvat veevoolu dekoratiivkiviga raamida, et luua unikaalne veejugade muster. Väikesed purskkaevud levisid eriti laialt, kui õpiti veejugasid peitma küpsetatud savist või betoonist valmistatud torudesse (vanade roomlaste leiutis). Juba Vana-Kreekas said kõik purskkaevud peaaegu iga linna atribuudiks. Marmoriga vooderdatud, mosaiikpõhjaga, kombineeriti need vesikellaga, siis vesioreliga, siis nukuteatriga, kus figuurid liikusid jugade mõjul. Ajaloolased kirjeldavad purskkaevu mehaaniliste lindudega, kes laulsid rõõmsalt ja
vaikis, kui öökull ootamatult välja ilmus. Edasine areng
Vana-Roomas saadud purskkaevude ehitamine. Siia ilmusid esimesed odavad torud - need valmistati pliist, millest palju jäi alles pärast hõbemaagi töötlemist. Esimesel sajandil pKr tarbiti Roomas tänu elanikkonna sõltuvusele purskkaevudest 1300 liitrit vett päevas elaniku kohta. Sellest ajast saadik oli iga jõuka roomlase majas väike sisehoov ja bassein, maastiku keskel purskas alati väike purskkaev. See purskkaev mängis kuumadel päevadel joogiveeallika ja jaheduse allika rolli. Purskkaevude väljatöötamist soodustas Vana-Kreeka mehaanika leiutatud anumate seadus, mille abil patriitsid korraldasid oma majade hoovidesse purskkaevud. Iidsete dekoratiivseid purskkaevu võib julgelt nimetada tänapäevaste purskkaevude prototüübiks. Seejärel muutusid purskkaevud joogivee ja jaheduse allikast majesteetlike arhitektuuriansamblite dekoratiivseks kaunistuseks. Kui keskajal olid purskkaevud ainult veevarustuse allikaks, siis renessansi alguses muutusid purskkaevud arhitektuurilise ansambli osaks ja isegi selle võtmeelemendiks.(Vt 1. lisa)
2. Purskkaevud Hakassias
Khakassi pealinnas Abakani linnas ehitati pargi väikesele veehoidlale ainulaadne purskkaev. Fakt on see, et purskkaev ujub. See koosneb pumbast, ujukist, valgustist ja purskkaevu otsikust. Uus purskkaev on huvitav, kuna seda on lihtne paigaldada ja lahti võtta, seda saab paigaldada veehoidlas absoluutselt igasse kohta. Reaktiivlennuki kõrgus on kolm ja pool meetrit. Purskkaevu kujunduste huvitav omadus on erinevate veemaalingute olemasolu. See purskkaev töötab suvel ööpäevaringselt (vt lisa 2)
Purskkaevu ehitus on lõpetatud Abakani linna administratsiooni lähedal.
Vesi ei tõuse siin üles, vaid
laskub mööda kuubikujulisi struktuure veega lillepottidesse
taimed. Purskkaevu kauss on vooderdatud looduslikust kivist kiviplaadiga. Projekti töötasid välja Abakani arhitektid. Kuupkonstruktsioonid on stiliseeritud meenutama linnaplaneerimise osakonna hoone arhitektuuri (vt lisa 3)
3. Purskkaevu ilmumise ajalugu Peterburis.
Linnade paiknemine jõe kaldal, looduslike veekogude rohkus, põhjavee kõrge tase ja tasane maastik - kõik see ei aidanud kaasa keskajal purskkaevude ehitamisele Venemaal. Vett oli palju ja seda oli lihtne kätte saada. Esimesed purskkaevud on seotud Peeter I nimega.
1713. aastal tegi arhitekt Lebdon ettepaneku ehitada Peterhofi purskkaevud ja varustada neid "mänguveega, sest pargid on äärmiselt igavad.
näib olevat." Peterhofi parkide, paleede ja purskkaevude ansambel tekkis 18. sajandi esimesel veerandil. omamoodi triumfimonumendina Venemaa Läänemere pääsu eest võitlemise eduka lõpuleviimise auks (144 purskkaevu, 3 kaskaadi). Ehituse algus ulatub 171. aastasse.
Prantsuse meister tegi ettepaneku "ehitada veevõturajatised, nagu Versailles'is, Soome lahest vett tõstes. See eeldaks ühelt poolt pumpamisrajatiste ehitamist, teisalt aga kallim kui need, mis on ette nähtud magevee kasutamine.Seetõttu asus Peeter I ise 1720. aastal ümbruskonda ekspeditsioonile ja avastas Peterhofist 20 km kaugusel nn Ropsha kõrgustelt suured allika- ja maa-aluse vee varud. veetoru usaldati esimesele vene hüdrotehnikule Vassili Tuvolkovile.
Peterhofi purskkaevude tööpõhimõte on lihtne: vesi voolab raskusjõu toimel reservuaaride düüsidesse. Siin kasutatakse sidealuste seadust: tiigid (reservuaarid) asuvad palju kõrgemal kui pargi territoorium. Näiteks Rozovopavilionnõi tiik, kust Samsonovski veejuhe pärineb, asub 22 m kõrgusel lahe tasemest. Ülemise aia 5 purskkaevu on suure kaskaadi veehoidlad.
Nüüd paar sõna Simsoni purskkaevust – reaktiivlennuki kõrguse ja võimsuse poolest kõigist Peterhofi purskkaevudest peamine. Monument püstitati 173. aastal Põhjasõja tulemuse Venemaa kasuks otsustanud Poltava lahingu 25. aastapäeva auks. Sellel on kujutatud piiblikangelast Simsonit (lahing toimus 28. juunil 1709, püha Simsoni päeval, keda peeti Vene armee taevaseks patrooniks) lõvisuud rebimas (Rootsi riigivapp sisaldab lõvi kujutis). Purskkaevu looja - K, Rastrelli. Purskkaevu tööd rõhutab huvitav efekt; kui Peterhofi purskkaevud süttivad, ilmub lõvi avatud suhu vesi ja oja tõuseb järk-järgult kõrgemale ja kõrgemale ning kui see jõuab piirini, mis sümboliseerib võitluse tulemust, hakkavad purskkaevud peksma.
"Tritoonid" kaskaadi ülemisel terrassil ("Sireenid ja naiaadid"). Kestadest, sisse
et merejumalused trompeteerivad, purskkaevude ojad purskavad laiade kaarena: veemeistrid trompeteerivad kangelase au.
Aastal 1739. Keisrinna Anna Ioannovna jaoks tehti kantsler AD Tatištševi jooniste järgi Jäämaja lähedal omamoodi purskkaev: elusuuruses elevandi kuju, mille tüvest purskas välja 17 meetri kõrgune veejuga (vesi varustati pumbaga) ja põlev õli visati öösel välja. Enne jäämajja sisenemist viskasid kaks delfiini välja ka õlijuga.
Enamasti kasutati Peterhofis purskkaevude loomisel pumpasid. Nii hakati Venemaal selleks otstarbeks esmakordselt kasutama atmosfääri aurupumpa. See ehitati Peeter I tellimusel aastatel 1717-1718. ja on paigaldatud Suveaia groti ühte ruumi, et tõsta vett purskkaevudesse.
Peterburi purskkaevud töötavad viis kuud (9. maist oktoobri lõpuni) igapäevaselt (veekulu 10 tunni kohta on 100 000 m3).
Püha Simsoni, võiduka lõvi päev langes kokku rootslaste lüüasaamisega Poltava lähedal 27. juunil 1709. aastal. "Müriseeriva Austria lõvi vene Simson, hiilgavalt tükkideks rebitud," ütlesid kaasaegsed tema kohta. Simson pidas silmas Peeter I ja lõvi all Rootsit, mille vapil see metsaline on kujutatud.
Suur kaskaad koosneb Peterhofis asuvast 64 purskkaevust, 255 skulptuurist, bareljeefist, mascaronist ja muudest dekoratiivsetest arhitektuursetest detailidest, mis teeb sellest purskkaevukonstruktsioonist ühe maailma suurima.
Upper Garden Palace'i ees on laotatud luksuslik vaip. Selle esialgne planeerimine viidi läbi aastatel 1714-1724. arhitektid Braunstein ja Leblond. Ülemises aias on viis purskkaevu: 2 purskkaevu Square Ponds, Tamm, Mezheumny ja Neptune. (Vt 4. lisa)
Surve kui purskkaevude liikumapanev jõud
4.1 Vedeliku rõhu jõud.
Igapäevane kogemus õpetab meile, et vedelikud mõjuvad nendega kokkupuutes olevate tahkete ainete pinnal teadaolevate jõududega. Nimetame neid jõude vedeliku rõhu jõududeks.
Kattes avatud veekraani ava sõrmega, tunneme vedeliku survejõudu sõrmele. Valu kõrvus, mida kogeb ujuja suurde sügavusse sukeldudes, on põhjustatud trummikile mõjutavatest veesurvejõududest. Süvamere termomeetrid peavad olema väga vastupidavad, et veesurve neid ei purustaks.
Arvestades tohutuid survejõude suurtel sügavustel, peab allveelaeva kerel olema palju suurem tugevus kui pinnalaeva kerel. Anuma põhja mõjuvad veesurve jõud toetavad anumat pinnal, tasakaalustades sellele mõjuvat gravitatsioonijõudu. Survejõud mõjutavad vedelikuga täidetud anumate põhja ja seinu: elavhõbedat kummist õhupalli valades näeme, et selle põhi ja seinad on väljapoole painutatud. (Vt lisa 5.6)
Lõpuks mõjuvad survejõud teatud vedeliku osadele teistele. See tähendab, et kui eemaldaksime mingi osa vedelikust, siis ülejäänud osa tasakaalu säilitamiseks tuleks tekkinud pinnale rakendada teatud jõud. Tasakaalu säilitamiseks vajalikud jõud on võrdsed survejõududega, millega eemaldatud osa vedelikust mõjus ülejäänud osale.
4.2 Surve
Vedelikku sisaldava anuma seintele või vedelikku sukeldatud tahke aine pinnale avaldatavad survejõud ei rakendu üheski pinna konkreetses punktis. Need on jaotatud kogu tahke-vedeliku kokkupuutepinnale. Seetõttu ei sõltu survejõud antud pinnale mitte ainult sellega kokkupuutuva vedeliku kokkusurumisastmest, vaid ka selle pinna suurusest.
Survejõudude jaotuse iseloomustamiseks olenemata pinna suurusest, millel need mõjuvad, võetakse kasutusele mõiste survet.
Pinnaosale avaldatav rõhk on sellele lõigule mõjuva survejõu ja sektsiooni pindala suhe. Ilmselt on rõhk arvuliselt võrdne pindalale rakendatava survejõuga, mille pindala on võrdne ühtsusega.
Survet tähistame tähega p. Kui survejõud antud sektsioonile on F ja sektsiooni pindala on S, siis väljendatakse rõhku valemiga
p = F / S.
Kui survejõud jaotuvad teatud pinnal ühtlaselt, siis on rõhk igas punktis sama. See on näiteks vedelikku kokku suruv rõhk kolvi pinnale.
Tihti tuleb aga ette juhtumeid, kus survejõud jaotuvad pinnale ebaühtlaselt. See tähendab, et pinna eri kohtades samadele aladele mõjuvad erinevad jõud. (Vt 7. lisa)
Valage vesi anumasse, mille külgseina on tehtud samad augud. Näeme, et alumine joa voolab välja suuremale kaugusele, ülemine väiksemale.
See tähendab, et anuma põhjas on suurem rõhk kui ülaosas.
4.3 Ühendavate laevade tööpõhimõte.
Laevu, millel on omavahel side või ühine põhi, nimetatakse tavaliselt suhtlevateks.
Võtke rida erineva kujuga anumaid, mis on alt toruga ühendatud.
Joonis 5. Kõigis sides olevates laevades on vesi samal tasemel
Kui valate ühte neist vedelikku, voolab vedelik läbi torude ülejäänud anumatesse ja settib kõigis anumates samal tasemel (joonis 5).
Selgitus on järgmine. Rõhk anumates oleva vedeliku vabadele pindadele on sama; see on võrdne atmosfäärirõhuga.
Seega kuuluvad kõik vabad pinnad samale tasapinnale ja peavad seetõttu asuma samal horisontaaltasapinnal. (Vt lisa 8, 9)
Teekann ja selle tila on omavahel ühenduses olevad anumad: vesi on neis samal tasemel. See tähendab, et veekeetja tila peab ulatuma samale kõrgusele kui anuma ülemine serv, vastasel juhul ei saa veekeetjat üles valada. Kui kallutame veekeetjat, jääb veetase samaks ja tila läheb alla; kui see langeb veetasemeni, hakkab vesi välja voolama.
Kui vedelik suhtlevates anumates on erinevatel tasemetel (seda saab saavutada vaheseina või klambri asetamisega suhtlevate anumate vahele ja lisades ühte anumasse vedelikku), siis tekib nn vedeliku rõhk.
Pea on rõhk, mis tekitab vedelikusamba massi, mille kõrgus on võrdne taseme erinevusega. Selle rõhu mõjul voolab vedelik, kui klamber või vahesein eemaldatakse, anumasse, kus selle tase on madalam, kuni tasemed muutuvad võrdseks.
Täiesti erinev tulemus saadakse, kui mittehomogeensed vedelikud valatakse suhtlevate anumate erinevatesse põlvedesse, see tähendab, et nende tihedus on erinev, näiteks vesi ja elavhõbe. Alumine elavhõbedapost trimmib kõrgemat veeposti. Võttes arvesse, et tasakaalutingimuseks on rõhkude võrdsus vasakul ja paremal, leiame, et suhtlevates anumates olevate vedelikusammaste kõrgus on pöördvõrdeline nende tihedustega.
Elus on need üsna levinud: erinevad kohvikannud, kastekannud, veemõõtmisklaasid aurukatel, lukud, veetorud, põlvega painutatud toru - kõik need on näited suhtlevatest anumatest.
Purskkaevude töö aluseks on suhtlevate anumate tööpõhimõte.
Purskkaevude tehniline paigutus
Tänapäeval mõtlevad vähesed inimesed, kuidas purskkaevud toimivad. Oleme nendega nii harjunud, et heidame möödaminnes vaid hoolimatu pilgu.
Ja tegelikult, mis selles nii erilist on? Rõhu all olevad hõbedased veejoad tõusevad taevasse ja hajuvad tuhandeteks kristallide pritsmeteks. Kuid tegelikult pole kõik nii lihtne. Purskkaevud on veejoaga, kaskaadsed, mehaanilised. Purskkaevud on tuleristsed (näiteks Peterhofis), erineva kõrguse, kujuga ja igaühel on oma nimi.
Varem olid kõik purskkaevud otsevooluga, see tähendab, et nad töötasid otse veevarustusest, nüüd kasutavad nad võimsate pumpade abil "retsirkuleerivat" veevarustust. Purskkaevud voolavad ka erineval viisil: dünaamilised joad (need võivad muuta kõrgust) ja staatilised joad (juga on samal tasemel).
Enamik purskkaevu on säilitanud oma ajaloo
nende välimus, ainult nende "täidis" on kaasaegne. Kuigi loomulikult ehitati neid ka varem, on üks selline näide Aleksandri aias asuv purskkaev.
See on juba 120 aastat vana, kuid osa torusid on säilinud heas korras. (Vt 10. lisa)
II ... Erinevate purskkaevude mudelite tegevus.
Purskkaev tühjuses.
Olen teinud uurimistööd teemal "Purskkaev tühjuses". Selleks võtsin kaks kolbi. Esimesele panin kummikorgi peale ja peenikese klaastoruga läbi. Asetage kummist toru selle vastasotsa. Teise kolbi valasin toonitud vee.
Pumbaga pumpasin esimesest kolvist õhu välja, keerasin kolvi ümber. Kastsin kummitoru teise veekolbi. Rõhu erinevuse tõttu valati vesi teisest kolvist esimesse.
Sain teada, et mida vähem õhku esimeses kolvis on, seda tugevamini tabab teise juga.
Heroni purskkaev.
Olen uurinud Heroni purskkaevu teemat. Selleks oli mul vaja teha Heroni purskkaevu lihtsustatud mudel. Võtsin väikese kolvi ja pistsin sinna tilguti. Selle mudeliga tehtud katses panin kolvi kaelaga maha. Kui tilguti avasin, voolas kolvist vesi joana välja.
Pärast lasin kolbi veidi madalamale, vesi valas palju aeglasemalt ja oja muutus palju väiksemaks. Olles teinud vastavad muudatused, sain teada, et joa kõrgus purskkaevus sõltub suhtlevate anumate suhtelisest asendist.
Purskkaevus oleva joa kõrguse sõltuvus suhtlevate anumate suhtelisest asendist. (Vt lisa 11)
Purskkaevus oleva joa kõrguse sõltuvus augu läbimõõdust.
(Vt lisa 12)
Järeldus: purskkaevu joa kõrgus sõltub:
Ühendavate laevade suhtelisest asendist lähtudes võib öelda, et mida kõrgem on suhtlevatest laevadest, seda suurem on joa kõrgus.
Mida väiksem on augu läbimõõt, seda suurem on joa kõrgus.
Purskkaevu mudel
Isiklikule krundile purskkaevu ehitamiseks tuleb teha purskkaevu makett, välja mõelda, kuidas purskkaevu ehitada ja kuhu paigaldada veevarustuse reservuaar. Purskkaevu ehitus tehti kodus. Olles kaunistanud purskkaevu mudeli ise,
Selle külge kinnitati tilguti abil kolb (vt lisa 13) Kui lasete kolbi alla,
siis voolab vesi väga aeglaselt välja ja kui tõstate kolbi teisele riiulile, siis valab vesi suure joana üles.
III. Järeldus.
Minu töö eesmärk oli laiendada isiklike teadmiste valdkonda teemal "Suhtlusanumad", kasutada saadud teadmisi loomingulise ülesande täitmiseks. Töö käigus vastasin küsimusele: mis on purskkaevude töö edasiviiv jõud ja sain luua erinevaid töökorras purskkaevude mudeleid.
Ehitasin purskkaevu maketi, uurisin purskkaevude tehnilist paigutust. Viinud läbi katseid teemal "Suhtlusanumad".
Tulevikus plaanime vanaisaga oma isiklikule krundile purskkaevu rajada, kasutades selleks teadmisi ja andmeid, mis saime purskkaevude tehnilist paigutust uurides.
Järeldus: Purskkaevus oleva purskkaevu vesi töötab "Hiiguri purskkaevu" põhimõttel.
IV. Bibliograafia.
Füüsiline entsüklopeedia, peadirektor A. Prohhov.
Moskva linn. Ed. "Nõukogude entsüklopeedia" 1988, 705 lk.
D. A. Kuchariants ja A. G. Raskina "Peterburi ja eeslinnade paleeansamblite aiad ja pargid".
9. lisa.
10. lisa.
11. lisa.
Ava läbimõõt
Paagi kõrgus
Joa kõrgus
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,1 cm
1 m
3,5 cm
0,1 cm
130 cm
5 cm
12. lisa.
Ava läbimõõt
Paagi kõrgus
Joa kõrgus
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,3 cm
50 cm
2 cm
0,5 cm
50 cm
1,5 cm
Lisa 13.
14. lisa.
"Noore füüsiku entsüklopeediline sõnaraamat" Koost. V.A.Tšujanov – 2. Moskva: Pedagoogika, 1991 – 336 lk.
