Prezentare fântâni în fizică. Prezentare pentru lucrarea de proiectare în fizică „principiul acțiunii fântânilor”

"Dependența înălțimii jetului fântânii de parametrii fizici"

Orașul Chernogork - 2014

MBOU „Liceu”

Introducere

Scopul studiului

Ipoteză

Obiective de cercetare

Metode de cercetare

I. Partea teoretică

1. Istoria creării fântânilor

2. Fântâni din Khakassia

3. Istoria apariției fântânii din Sankt Petersburg

4. Presiunea ca forță motrice din spatele fântânilor:

4.1 Forțe de presiune a fluidului

4.2 Presiune

4.3 Principiul de funcționare a navelor comunicante

4.4 Amenajarea tehnică a fântânilor

II. Partea practică

1. Acțiunea diferitelor modele de fântâni.

1.1 Fântâna în gol.

1.2 Fântâna Heron.

2. Modelul fântânii

III. Concluzie

IV. Bibliografie

V. cerere

INTRODUCERE

Fântânile sunt un decor indispensabil pentru un parc clasic obișnuit. A.S. Pușkin a spus bine despre frumusețea lor:

Fântânile de diamant zboară

Cu un zgomot vesel către nori,

Sub ei sclipesc idoli ...

Strivire pe bariere de marmură,

Perla, arc de foc

Căderi, cascade stropesc.

Admirăm deseori frumusețea fântânilor din capitala noastră, Abakan .. Fiecare fântână nouă. Acesta este un nou basm, un nou colț de basm, în care locuitorii orașelor se străduiesc. Bunicul și cu mine am urmărit mult timp cum se construia fântâna în parcul nostru. L-am întrebat pe bunicul meu dacă este posibil să fac o fântână acasă. A fost o problemă. Împreună au început să se gândească la cum să rezolve această problemă. Când am fost inițiați în liceenți, am văzut prima dată fântâna din laborator.

Chiar m-am gândit cum și de ce funcționează fântâna. L-am rugat pe profesorul meu de fizică să mă ajute să-mi dau seama. Am decis să răspundem la această întrebare, să efectuăm cercetări.

Subiectul pe care l-am ales este interesant și relevant în prezent Deoarece fântânile sunt unul dintre subiectele principale ale amenajării peisajului din zona parcului, o sursă de apă în vara fierbinte, iar fiecare colț al orașului devine mai frumos și mai confortabil cu ajutorul unei fântâni.

SCOPUL STUDIULUI: Aflați cum și de ce funcționează fântâna și ce parametri fizici determină înălțimea jetului din fântână.

HIPOTIZARE: Presupun că fântâna poate fi creată pe baza proprietăților vaselor comunicante, iar înălțimea jetului din fântână depinde de poziția relativă a acestor vase comunicante.

OBIECTIVELE CERCETĂRII:

Îmbogățește-ți cunoștințele pe tema „Vase comunicante”.

Folosiți cunoștințele acumulate pentru a finaliza sarcini creative.

METODE DE CERCETARE:

Teoretic - studiul surselor primare.

Laborator - efectuarea unui experiment.

Analitic - analiza rezultatelor obținute.

Sinteza este o generalizare a materialelor teoriei și a rezultatelor obținute. Crearea modelului.

1. ISTORIA CREĂRII FONTANELOR

Ei spun că există trei lucruri la care poți privi la nesfârșit - focul, apa și stelele. Contemplarea apei - fie că este adâncimea misterioasă a unei suprafețe plane, sau curenții transparenți, care curg și se grăbesc undeva, ca și cum ar fi în viață - nu este doar plăcută pentru suflet și benefică pentru sănătate. Există ceva primordial în asta, motiv pentru care o persoană se străduiește întotdeauna să obțină apă. Nu degeaba copiii se pot juca ore întregi chiar și într-o baltă obișnuită de ploaie. Aerul din apropierea rezervorului este întotdeauna curat, proaspăt și răcoros. Și nu degeaba spun că apa - „curăță”, „spală”, nu numai trupul, ci și sufletul.

Probabil toată lumea a observat cât de ușor este să respiri lângă apă, cât dispar oboseala și iritația, cât de revigorant și în același timp calmant fiind lângă mare, râu, lac sau iaz. Deja în cele mai vechi timpuri, oamenii se gândeau cum să creeze rezervoare artificiale, erau interesați în special de enigma apei curgătoare.

Cuvântul fântână este de origine latino-italiană, provine din latinescul „fontis”, care se traduce prin „sursă”. În sensul său, aceasta înseamnă un curent de apă care bate în sus sau care curge din țeavă sub presiune. Există fântâni de apă de origine naturală - izvoare care țâșnesc în cursuri mici. Aceste surse naturale au atras atenția omului din cele mai vechi timpuri și i-au făcut pe oameni să se gândească la modul de utilizare a acestui fenomen acolo unde oamenii au nevoie de el. Chiar și în zorii secolelor, arhitecții au încercat să încadreze fluxul de apă din fântână cu piatră decorativă, pentru a crea un model unic de jeturi de apă. Fântânile mici s-au răspândit în special atunci când oamenii au învățat să ascundă jeturile de apă în țevi din lut sau beton coapte (o invenție a vechilor romani). Deja în Grecia Antică, orice fântână a devenit un atribut al aproape tuturor orașelor. Căptușite cu marmură, cu fund de mozaic, au fost combinate cu un ceas cu apă, sau cu un organ cu apă, sau cu un teatru de păpuși, unde figurile se mișcau sub influența jeturilor. Istoricii descriu fântâni cu păsări mecanice care cântau vesel și

a tăcut când a apărut brusc bufnița. Dezvoltare ulterioară

construirea de fântâni primite în Roma antică. Primele țevi ieftine au apărut aici - erau făcute din plumb, din care au rămas multe după prelucrarea minereului de argint. În primul secol d.Hr., la Roma, datorită dependenței populației de fântâni, s-au consumat 1.300 litri de apă pe zi per locuitor. Din acel moment, în casa fiecărui roman bogat, au fost amenajate o mică curte și o piscină; în centrul peisajului, o mică fântână a țâșnit întotdeauna. Această fântână a jucat rolul unei surse de apă potabilă și a unei surse de răcoare în zilele caniculare. Dezvoltarea fântânilor a fost facilitată de invenția de către vechii mecanici greci ai legii vaselor comunicante, cu ajutorul cărora patricienii aranjau fântâni în curțile caselor lor. Fântânile decorative ale vechilor pot fi numite în siguranță prototipul fântânilor moderne. Ulterior, fântânile au evoluat de la o sursă de apă potabilă și răcoritoare la un decor decorativ de ansambluri arhitecturale maiestuoase. Dacă în Evul Mediu fântânile au servit doar ca sursă de alimentare cu apă, atunci odată cu începutul Renașterii, fântânile devin parte a ansamblului arhitectural și chiar elementul său cheie.(Vezi Anexa 1)

2. Fântâni din Khakassia

În capitala Khakass, în orașul Abakan, o fântână unică a fost construită pe un mic rezervor al parcului. Faptul este că fântâna pluteste. Se compune dintr-o duză de pompă, plutitor, lumină și fântână. Noua fântână este interesantă, deoarece este ușor de montat și demontat, poate fi instalată în absolut orice loc din rezervor. Înălțimea jetului este de trei metri și jumătate. O caracteristică interesantă a desenelor fântânii este prezența diferitelor picturi cu apă. Această fântână funcționează non-stop vara (vezi Anexa 2)

Construcția fântânii a fost finalizată în apropierea administrației orașului Abakan.

Apa nu se ridică aici, ci

coboară de-a lungul structurilor cubice în jos în ghivece cu apă

plante. Vasul pentru fântână este căptușit cu piatră de piatră naturală. Proiectul a fost dezvoltat de arhitecții Abakan. Structurile cubice sunt stilizate pentru a semăna cu arhitectura clădirii departamentului de urbanism (vezi Anexa 3)

3. Istoria apariției fântânii din Sankt Petersburg.

Amplasarea orașelor de-a lungul malurilor râurilor, o abundență de bazine naturale de apă, un nivel ridicat de apă subterană și teren plat - toate acestea nu au contribuit la construirea de fântâni în Rusia în Evul Mediu. A fost multă apă și a fost ușor să o obțineți. Primele fântâni sunt asociate cu numele lui Petru I.

În 1713, arhitectul Lebdon a propus să construiască fântâni în Peterhof și să le aprovizioneze cu „ape de joacă, deoarece parcurile sunt extrem de plictisitoare.

par a fi. " Ansamblul parcurilor, palatelor și fântânilor din Peterhof a apărut în primul sfert al secolului al XVIII-lea. ca un fel de monument triumfal în cinstea finalizării cu succes a luptei Rusiei pentru accesul la Marea Baltică (144 de fântâni, 3 cascade). Începutul construcției datează din 171.

Maestrul francez a propus „să construiască instalații de admisie a apei, la fel ca la Versailles, prin ridicarea apei din Golful Finlandei. Aceasta, pe de o parte, ar necesita construcția de instalații de pompare și, pe de altă parte, mai scumpă decât cele destinate De aceea, în 1720, Petru I a pornit el însuși într-o expediție în împrejurimi și la 20 km de Peterhof, la așa-numitele înălțimi Ropsha, a descoperit rezerve mari de ape de izvor și subterane. conducta de apă a fost încredințată primului inginer hidraulic rus Vasili Tuvolkov.

Principiul de funcționare a fântânilor din Peterhof este simplu: apa curge către duzele rezervoarelor prin gravitație. Aici se folosește legea vaselor comunicante: iazurile (rezervoare) sunt situate mult mai sus decât teritoriul parcului. De exemplu, iazul Rosovopavilionny, de unde provine conducta de apă Samsonovsky, se află la 22m deasupra nivelului golfului. 5 fântâni ale Grădinii Superioare servesc drept rezervor de apă pentru Marea Cascadă.

Acum câteva cuvinte despre fântâna Samson - principala dintre toate fântânile din Peterhof în ceea ce privește înălțimea și puterea jetului. Monumentul a fost ridicat în anul 173 în cinstea a 25 de ani de la bătălia de la Poltava, care a decis rezultatul războiului de nord în favoarea Rusiei. Înfățișează eroul biblic Samson (bătălia a avut loc la 28 iunie 1709, în ziua Sfântului Samson, care era considerat patronul ceresc al armatei ruse), rupând gura unui leu (emblema de stat a Suediei include imaginea unui leu). Creatorul fântânii - K, Rastrelli. Opera fântânii este accentuată de un efect interesant; când fântânile din Peterhof se aprind, apă apare în gura deschisă a leului, iar pârâul devine treptat din ce în ce mai înalt, iar când atinge limita demonstrând simbolic rezultatul luptei, fântânile încep să bată

„Tritoni” pe terasa superioară a Cascadei („Sirene și Naiade”). De la scoici, în

că zeitățile marine trâmbițează, izvoarele izvorăsc în arce largi: stăpânii apei trâmbiță gloria eroului.

În 1739. Pentru împărăteasa Anna Ioannovna, conform desenelor cancelarului AD Tatishchev, un fel de fântână a fost realizată în apropierea Casei de gheață: o figură în mărime naturală a unui elefant, din trunchiul căreia țâșnea un șuvoi de apă înalt de 17 metri (apă a fost alimentat de o pompă), iar uleiul ars a fost aruncat noaptea. Înainte de a intra în casa de gheață, doi delfini au aruncat și jeturi de ulei.

În majoritatea cazurilor, pompele au fost folosite pentru a crea fântâni în Peterhof. Astfel, pompa de abur atmosferică a fost folosită pentru prima dată în acest scop în Rusia. A fost construită din ordinul lui Petru I în anii 1717-1718. și este instalat într-unul din incintele grotei Garden Garden pentru a ridica apa la fântâni.

Fântânile din Sankt Petersburg funcționează zilnic timp de cinci luni (de la 9 mai până la sfârșitul lunii octombrie) (consumul de apă pe 10 ore este de 100.000 m3).

Ziua Sfântului Samson, care a învins leul, a coincis cu înfrângerea suedezilor de lângă Poltava, la 27 iunie 1709. „Samsonul rus al leului austriac răcnitor, glorios rupt în bucăți”, au spus contemporanii despre el. Samson însemna Petru I, iar sub leu - Suedia, pe stema căreia este înfățișată această fiară.

Marea Cascadă este formată din 64 de fântâni, 255 de sculpturi, basoreliefuri, mascaroni și alte detalii arhitecturale decorative din Peterhof, ceea ce face din această structură de fântână una dintre cele mai mari din lume.

Un covor luxos este întins în fața Palatului Grădinii Superioare. Planificarea sa inițială a fost realizată în anii 1714-1724. arhitecții Braunstein și Leblond. Există cinci fântâni în grădina superioară: 2 fântâni de iazuri pătrate, stejar, mezheumnie și Neptun. (Vezi Anexa 4)

Presiunea ca forță motrice din spatele fântânilor

4.1 Forțe de presiune a fluidului.

Experiența de zi cu zi ne învață că lichidele acționează cu forțe cunoscute pe suprafața solidelor în contact cu ele. Aceste forțe le numim forțe de presiune a fluidului.

Acoperind deschiderea robinetului de apă deschisă cu degetul, simțim forța de presiune a lichidului pe deget. Durere în urechi, experimentat de un înotător care se scufundă la adâncimi mari, este cauzat de forțele presiunii apei pe timpanul urechii. Termometrele de mare adâncime trebuie să fie foarte rezistente, astfel încât presiunea apei să nu le strivească.

Având în vedere forțele enorme de presiune la adâncimi mari, corpul unui submarin trebuie să aibă o rezistență mult mai mare decât corpul unei nave de suprafață. Forțele presiunii apei pe fundul vasului susțin vasul la suprafață, echilibrând forța de greutate care acționează asupra acestuia. Forțele de presiune acționează pe fund și pe pereții vaselor umplute cu lichid: turnând mercur într-un balon de cauciuc, vedem că fundul și pereții acestuia sunt îndoiți spre exterior. (Vezi Anexa 5.6)

În cele din urmă, forțele de presiune acționează din partea unor părți ale lichidului asupra altora. Aceasta înseamnă că, dacă am elimina orice parte a lichidului, atunci pentru a menține echilibrul părții rămase, anumite forțe ar trebui aplicate pe suprafața formată. Forțele necesare pentru menținerea echilibrului sunt egale cu forțele de presiune cu care a acționat partea îndepărtată a lichidului asupra părții rămase.

1. 4.2 Presiune

Forțele de presiune pe pereții unui vas care conține un lichid sau pe suprafața unui solid scufundat într-un lichid nu sunt aplicate în niciun punct specific de pe suprafață. Acestea sunt distribuite pe întreaga suprafață a contactului solid-lichid. Prin urmare, forța de presiune pe o suprafață dată depinde nu numai de gradul de compresie al fluidului în contact cu acesta, ci și de mărimea acestei suprafețe.

Pentru a caracteriza distribuția forțelor de presiune indiferent de mărimea suprafeței pe care acționează, se introduce conceptul presiune.

Presiunea pe o suprafață este raportul dintre forța de presiune care acționează asupra acestei zone și aria zonei. Evident, presiunea este numerică egală cu forța de presiune aplicată suprafeței, a cărei suprafață este egală cu unitatea.

Vom denota presiunea prin litera p. Dacă forța de presiune pe o secțiune dată este F, iar aria secțiunii este S, atunci presiunea va fi exprimată prin formula

p = F / S.

Dacă forțele de presiune sunt distribuite uniform pe o anumită suprafață, atunci presiunea este aceeași în fiecare punct. Aceasta este, de exemplu, presiunea pe suprafața unui piston care comprimă un lichid.

Adesea, însă, există cazuri în care forțele de presiune sunt distribuite inegal pe suprafață. Aceasta înseamnă că forțe diferite acționează pe aceleași zone în locuri diferite de la suprafață. (Vezi Anexa 7)

Se toarnă apă într-un vas, în peretele lateral din care sunt făcute aceleași găuri. Vom vedea că jetul inferior curge la o distanță mai mare, cel superior la unul mai mic.

Aceasta înseamnă că există mai multă presiune în partea de jos a vasului decât în ​​partea de sus.

4.3 Principiul de funcționare a navelor comunicante.

Navele care au o comunicare între ele sau un fund comun sunt de obicei numite comunicante.

Luați un rând de vase de diferite forme, conectate în partea inferioară printr-un tub.

Fig. 5. În toate vasele comunicante, apa se află la același nivel

Dacă turnați lichid într-unul dintre ele, lichidul va curge prin tuburi către restul vaselor și se va așeza în toate vasele la același nivel (Fig. 5).

Explicația este următoarea. Presiunea pe suprafețele libere ale lichidului din vase este aceeași; este egal cu presiunea atmosferică.

Astfel, toate suprafețele libere aparțin aceleiași suprafețe de nivel și, prin urmare, trebuie să fie în același plan orizontal. (A se vedea apendicele 8, 9)

Ceainicul și canalul său sunt vase comunicante: apa este la același nivel în ele. Aceasta înseamnă că gura de fierbere trebuie să atingă aceeași înălțime ca marginea superioară a vasului, în caz contrar ceainicul nu poate fi turnat în partea de sus. Când înclinăm fierbătorul, nivelul apei rămâne același și gura de scurgere coboară; când scade la nivelul apei, apa va începe să se revărseze.

Dacă lichidul din vasele comunicante este la niveluri diferite (acest lucru se poate realiza prin plasarea unui sept sau a unei cleme între vasele comunicante și adăugarea lichidului la unul dintre vase), atunci se creează așa-numita presiune a lichidului.

Capul este presiunea care produce greutatea unei coloane de lichid cu o înălțime egală cu diferența de nivel. Sub influența acestei presiuni, lichidul, dacă clema sau septul este îndepărtat, va curge în vas unde nivelul său este mai mic, până când nivelurile devin egale.

Se obține un rezultat complet diferit dacă lichidele neomogene sunt turnate în genunchi diferiți ai vaselor comunicante, adică densitățile lor sunt diferite, de exemplu, apă și mercur. Un post inferior de mercur tunde un post mai mare de apă. Luând în considerare faptul că condiția de echilibru este egalitatea presiunilor din stânga și din dreapta, constatăm că înălțimea coloanelor de lichid din vasele comunicante este invers proporțională cu densitățile lor.

În viață, acestea sunt destul de frecvente: diverse oale de cafea, urzatoare, pahare de măsurare a apei pe cazane de abur, încuietori, conducte de apă, o țeavă îndoită cu un genunchi - toate acestea sunt exemple de vase comunicante.

Principiul de funcționare a navelor comunicante stă la baza muncii fântânilor.

1. Amenajarea tehnică a fântânilor

Astăzi, puțini oameni se gândesc la modul în care funcționează fântânile. Suntem atât de obișnuiți cu ei încât, trecând pe lângă, aruncăm doar o privire nepăsătoare.

Și într-adevăr, ce este atât de special la asta? Jeturi argintii de apă, sub presiune, se ridică în cer și se împrăștie în mii de stropi de cristal. Dar, în realitate, totul nu este atât de simplu. Fântânile sunt cu jet de apă, în cascadă, mecanice. Fântânile sunt petarde (de exemplu, în Peterhof), de diferite înălțimi, forme și fiecare are propriul său nume.

Anterior, toate fântânile erau cu flux direct, adică lucrau direct din sistemul de alimentare cu apă, acum folosesc alimentarea cu apă „recirculantă”, folosind pompe puternice. Fântânile curg, de asemenea, în diferite moduri: jeturi dinamice (pot schimba înălțimea) și jeturi statice (jetul este la același nivel).

Majoritatea fântânilor își păstrează istoricul

aspectul lor, doar „umplutura” este modernă. Deși, desigur, au fost construite și înainte, pentru glorie, un astfel de exemplu este fântâna din Grădina Alexandru.

Are deja 120 de ani, dar unele țevi au fost păstrate în stare bună. (Vezi Anexa 10)

II ... Acțiunea diferitelor modele de fântâni.

1. O fântână în gol.

Am făcut cercetări pe tema „Fântâna în gol”. Pentru aceasta am luat două baloane. Pe primul am pus un dop de cauciuc și cu un tub subțire de sticlă trecut prin el. Puneți un tub de cauciuc pe capătul opus. Am turnat apă colorată în al doilea balon.

Folosind o pompă, am pompat aer din primul balon, am întors balonul. Am scufundat tubul de cauciuc în al doilea balon de apă. Datorită diferenței de presiune, apa din al doilea balon a fost turnată în primul.

Am aflat că cu cât este mai puțin aer în primul balon, cu atât va fi mai puternic jetul din cel de-al doilea.

1. Fântâna Heron.

Am făcut cercetări pe tema Fântânei Heron. Pentru aceasta, trebuia să fac un model simplificat al fântânii lui Heron. Am luat un balon mic și am introdus un picurător în el. În experimentul meu pe acest model, am pus balonul cu gâtul. Când am deschis picurătorul, apă s-a revărsat din balon într-un pârâu.

După aceea, am coborât balonul puțin mai jos, apa s-a revărsat mult mai încet, iar pârâul a devenit mult mai mic. După ce am făcut modificările corespunzătoare, am aflat că înălțimea jetului din fântână depinde de poziția relativă a vaselor comunicante.

Dependența înălțimii jetului din fântână de poziția relativă a vaselor comunicante. (Vezi Anexa 11)

Dependența înălțimii jetului din fântână de diametrul găurii.

(Vezi Anexa 12)

Concluzie: înălțimea jetului de fântână depinde de:

Din poziția relativă a vaselor comunicante, cu cât este mai mare dintre vasele comunicante, cu atât este mai mare înălțimea jetului.

Cu cât diametrul găurii este mai mic, cu atât înălțimea jetului este mai mare.

Model de fântână

Pentru a construi o fântână pe un teren personal, trebuie să faceți un model al fântânii, să aflați cum să construiți o fântână și unde să instalați un rezervor pentru alimentarea cu apă. Construcția fântânii a fost făcută acasă. După ce a decorat modelul de fântână în sine,

Cu ajutorul unui picurător, un balon a fost atașat la acesta (vezi Anexa 13) Dacă coborâți balonul în jos,

atunci apa va curge foarte încet și, dacă ridicați balonul la al doilea raft, atunci apa se va revărsa într-un curent mare.

III. Concluzie.

Scopul muncii mele a fost să extind aria cunoștințelor personale pe tema „Vase comunicante”, să folosesc cunoștințele acumulate pentru a finaliza o sarcină creativă. În cursul muncii, am răspuns la întrebarea: care este forța motrice din spatele muncii fântânilor și am reușit să creăm diferite modele de lucru ale fântânilor.

Am construit un model al fântânii, am studiat dispunerea tehnică a fântânilor. Experimente efectuate pe tema „Vase comunicante”.

În viitor, bunicul meu și cu mine intenționăm să construim o fântână pe parcela noastră de grădină, folosind cunoștințele și datele pe care le-am primit în timpul cercetării amenajării tehnice a fântânilor.

Ieșire: Apa din fântâna din fântână funcționează după principiul „Fântâna Heron”.

IV. Bibliografie.

Enciclopedie fizică, director general A. Prokhov.

Moscova. Ed. „Enciclopedia sovietică” 1988, 705 pagini.

"Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician" Comp. V.A. Chuyanov - Moscova 2: Pedagogie, 1991 - 336 pagini.

1. D. A. Kuchariants și A. G. Raskin "Grădini și parcuri ale ansamblurilor palatice din Sankt Petersburg și suburbii".

   Anexa 9.

   Anexa 10.

   Anexa 11.

   Diametrul găurii

   Înălțimea rezervorului

   Înălțimea jetului

   0,1 cm

   50 cm

   2,5 cm

   0,1 cm

   1m

   3,5 cm

   0,1 cm

   130 cm

   5cm

   Anexa 12.

   Diametrul găurii

   Înălțimea rezervorului

   Înălțimea jetului

   0,1 cm

   50 cm

   2,5 cm

   0,3 cm

   50 cm

   2 cm

   0,5 cm

   50 cm

   1,5 cm

   Anexa 13.

   Anexa 14.

Slide 1

*

Slide 2

Fântânile sunt un adevărat decor pentru orice oraș. Oricare ar fi ele: înalte, mici, dansând sau cântând, fântânile atrag întotdeauna oamenii la ele. Iar în vara fierbinte, nimic nu îți oferă o răcoritoare răcoritoare ca spray-ul unei fântâni. Nenumărate fântâni au fost construite în lume și vom afla despre creația lor, precum și despre cele mai frumoase și impresionante dintre ele. *

Slide 3

Cuvântul „fântână” înseamnă o sursă de apă. Oamenii din trecut, uitându-se la gheizerele și alte surse similare care ne amintesc de fântâni moderne, au încercat să replice gheizerul creându-l artificial. La început, astfel de arcuri erau pur și simplu decorate - baza lor era acoperită cu dale sau așezată cu pietre. Dar fântânile Greciei Antice nu erau destinate inițial decorării. Au servit ca surse de apă potabilă, au răcit și umezit aerul. O femeie la o fântână publică într-o mansardă cu cifre roșii hydria, în jurul anului 490 î.Hr. *

Diapozitivul 4

Mai târziu, construcția de fântâni s-a dezvoltat și în Roma Antică, deoarece ambele țări aveau legături culturale strânse. Dar arhitecții Romei Antice au fost primii care au învățat cum să facă fântâni, creând conducte prin care apa a fost alimentată sub presiune, ceea ce a dus la apariția unei fântâni. Fântâna Meta Sudanilor. Roma. Italia, secolul I d.Hr. *

Diapozitivul 5

Imediat, fântânile au devenit un element decorativ și erau amplasate în curți și chiar în palatele aristocraților. Fântânile au fost realizate în diferite dimensiuni din diverse materiale, folosind elemente decorative suplimentare. *

Diapozitivul 6

Astăzi, printre cele mai interesante complexe de fântâni se numără Versailles și Peterhof. A apărut pentru prima dată Versailles - în Franța, cu numeroasele sale fântâni. Atunci Peter I a decis că nu suntem mai răi și, după ce a împrumutat ceva, și-a creat propriul complex de fântâni - în Peterhof. Fântânile din aceste parcuri sunt variate, bogate în decorațiuni și multe decorațiuni. Grădini și fântâni din Versailles. O pictură veche.

Diapozitivul 7

Principala (Mare) cascadă a Parcului inferior al Peterhof este o structură de fântână unică, una dintre cele mai frumoase structuri arhitecturale din lume. Marea Cascadă este formată din trei scări independente cu șaptesprezece trepte de cascadă și o grotă care le unește. Cascada este decorată cu 37 de statui, 29 basoreliefuri și peste 150 de mici ornamente decorative. O impresie de neșters este făcută de 64 de fântâni ale ansamblului Grand Cascade, care aruncă simultan 142 jeturi de apă de cea mai neașteptată formă. Are un efect fascinant asupra tuturor vizitatorilor.

Diapozitivul 8

Primul loc în lista celor mai fantastice fântâni a fost ocupat de fântână sub forma unui crater vulcanic din Abu Dhabi. Fântâna vulcanului este un reper celebru al capitalei Emiratelor Arabe Unite. Este situat pe promenada Corniche. În interior, fântâna este iluminată cu lumină portocalie, ceea ce dă impresia erupției lavei din crater, iar noaptea fântâna arată deosebit de impresionantă.

Diapozitivul 9

Una dintre cele mai frumoase fântâni din America se află în Las Vegas - fântâna dansatoare "Bellagio". În fiecare seară fântâna își începe spectacolul. Fântâna „dansează” pe muzica cântăreților celebri de operă (și nu numai - repertoriul include atât cântăreți Madonna și Elton John, împreună cu Pavarotti, Bocelli și alții) 1175 jeturi de apă, 80 de metri înălțime, 4500 de lămpi de iluminare și 40 USD milioane pentru creatura sa. Acest spectacol uimitor de pe malul unui mare lac artificial atrage turiști din întreaga lume. Merită văzut.

Diapozitivul 10

În Roma, fântânile uimesc prin măreția și luxul lor. Cea mai faimoasă dintre ele este Fântâna Trevi. Fântâna este o scenă magnifică, în centrul căreia se află zeul Ocean într-un carucior tras de doi cai de mare. Tritonurile le arată calea dintre stânci. Fundul fântânii este presărat cu monede: conform credințelor antice, turiștii care doresc să se întoarcă la Roma ar trebui, cu spatele la fântână, să arunce o monedă peste umărul stâng cu mâna dreaptă. Potrivit estimărilor neoficiale, turiștii lasă până la o mie și jumătate de euro pe fundul piscinei pe zi - și asta în ciuda interdicției oficiale! Din fericire, toți banii strânși din piscină se îndreaptă spre caritate.

Diapozitivul 11

Fântâna cu ceas se află în orașul Osaka din Japonia. „Ecranul” ceasului este similar cu cadranul unui ceas electronic, dar în loc de pixeli (puncte care formează numere), există fluxuri de apă de diferite înălțimi. Ceasul este controlat de un computer și afișează fie data, fie ora, fie doar un mesaj în engleză sau japoneză (de exemplu, numele stației).

Diapozitivul 12

Fântâna ușoară și muzicală din Barcelona numită „Magie” poate fi numită cu adevărat una dintre minunile lumii.

Diapozitivul 13

Unul dintre simbolurile orașului Moscova este fântâna Prietenii Poporului. Fântâna ne face plăcere cu jeturile sale din 1954, a fost construită sub îndrumarea arhitecților KT Topuridze și GD Konstantinovsky. Numărul caracteristicilor sale este izbitor: de exemplu, volumul vasului de fântână este de aproximativ 4000 de metri cubi, numărul de duze cu jet este de aproximativ două mii. O structură cu adevărat monumentală! Sistemul de control al fântânii vă permite să creați diferite modele folosind jeturi, deoarece înălțimea lor maximă este de 24 de metri, acestea sunt așa-numitele „jeturi ceremoniale”. Din păcate, fântâna acum aproape întotdeauna funcționează ca de obicei. Sistemul este aproape complet uzat și necesită renovare.

Diapozitivul 14

WET Design din Dubai a construit nu numai o fântână uriașă, ci și cea mai scumpă din lume. Construcția fântânii mari a costat 217 milioane de dolari. Fântâna în sine este situată pe teritoriul prestigioasei dezvoltări Burj Dubai, lângă zgârie-noriul Burj Dubai, cu un record record și imensul Dubai Mall. Jetul fântânii are aproximativ 152 de metri înălțime, iar apa este colorată cu 25 de proiectoare color și 6.600 de felinare colorate. Inginerul în construcții a fost Carles Bungas. Spectacolul susținut de această fântână este amintit mult timp - partea vizuală și sonoră a spectacolului este la cel mai înalt nivel.

Diapozitivul 15

Fântâna Regelui Fadh, situată în Marea Roșie. Această fântână este una dintre cele mai înalte din lume - înălțimea sa este mai mare decât înălțimea Turnului Eiffel din Paris, ridică un curent de apă peste 300 de metri. Fântâna funcționează pe apă de mare, ceea ce necesită curățare și echipamente suplimentare. Apa de mare este corozivă pentru echipamente, deci trebuie verificată la timp. Echipamentul tehnic al unei astfel de fântâni trebuie, de asemenea, gândit cu atenție. Pentru a nu strica aspectul, toate echipamentele (pompele, precum și centrala electrică) sunt plasate sub apă. A fost creată o cameră pentru pompă, care ca dimensiune este egală cu o casă cu înălțimea de 5 etaje. Tratarea mecanismelor și a altor elemente cu vopsele speciale previne reproducerea și creșterea organismelor marine. S-au efectuat multe lucrări pentru nivelarea fundului mării, precum și pentru crearea unor dispozitive speciale pentru instalarea echipamentelor. Fântâna este simbolul orașului.

Diapozitivul 16

Această sculptură neobișnuită de apă a fost creată de designerul englez William Pye și este situată în fața Seaham Hall din Sunderland, Anglia. O sculptură imensă poate simula un vârtej incredibil de apă în interiorul său. Mai ales pentru contemplarea acestei frumuseți, au fost construiți pași în jurul operei de artă incredibilă.

Diapozitivul 17

Fântâna bogăției - Singapore. Această fântână este situată în fața magazinului universal Suntec din Singapore și, conform legendei, simbolizează bogăția și norocul în locul în care se află. Conform legendei, pentru a câștiga bogăție, trebuie să te plimbi de trei ori în jurul fântânii. În 1998, a fost înscrisă în Cartea Recordurilor Guinness ca fiind cea mai mare fântână din lume (13,8 m).

Heron of Alexandria Autorul lucrărilor în care a conturat în mod sistematic bazele realizării lumii antice în domeniul mecanicii aplicate. În „Pneumatică” Heron a descris diferite mecanisme puse în mișcare de aerul încălzit sau comprimat sau de abur: așa-numitul. eolipil, adică o minge care se rotește sub acțiunea aburului, un deschizător automat de uși, o pompă de incendiu, diverse sifoane, un organ de apă, un teatru mecanic de păpuși etc. În „Mecanică” Heron a descris cele mai simple 5 mașini: o pârghie, o poartă, o pană, șurub și bloc. Heron cunoștea și paralelogramul forțelor.

El a creat un distribuitor automat de apă „sacră”, care a fost prototipul distribuitoarelor noastre automate de lichide.

Fântâna Heron este formată din trei vase, așezate una deasupra celeilalte și care comunică între ele. Cele două vase inferioare sunt închise, iar cea superioară are forma unui castron deschis în care se toarnă apă. De asemenea, apa este turnată în vasul din mijloc, care ulterior este închis. Printr-un tub care trece de la fundul vasului aproape la fundul vasului inferior, apa curge în jos din vas și, comprimând aerul de acolo, își mărește elasticitatea. Vasul inferior este comunicat cu cel din mijloc prin intermediul unui tub, prin care presiunea aerului este transferată în vasul din mijloc. Prin producerea de presiune asupra apei, aerul o forțează să se ridice din vasul din mijloc prin tub către bolul superior, unde o fântână țâșnește de la capătul acestui tub, care se ridică deasupra suprafeței apei. Apa fântânii, căzând în castron, curge din ea printr-un tub în vasul inferior, unde nivelul apei crește treptat și nivelul apei din vasul mediu scade. Curând fântâna încetează să mai funcționeze. Pentru a-l reporni, trebuie doar să schimbați vasele inferioare și medii. Invențiile miraculoase ale lui Heron. Fântâna Heron.

Cea mai obișnuită metodă de iluminare în timpurile străvechi era cu lămpile cu ulei, în care ardea un fitil îmbibat în ulei. Fitilul era o bucată de cârpă și a ars destul de repede, și uleiul a ars. Unul dintre principalele dezavantaje ale acestor lămpi a fost necesitatea de a se asigura că există întotdeauna suficient fitil deasupra suprafeței uleiului, al cărui nivel scade constant. În timp ce era ușor să-l urmăriți cu o singură lampă, apoi cu mai multe lămpi, era deja nevoie de un servitor care să se plimbe în mod regulat prin cameră și să fixeze fitilele în lămpi. Heron a inventat lampa automată cu ulei. Lampa cu ulei a Heron.

Dulap autopropulsat. Pentru prima dată în istorie, Geron a dezvoltat un mecanism autopropulsat. Mecanismul era un dulap din lemn montat pe patru roți. Interiorul dulapului era ascuns în spatele ușilor. Secretul mișcării a fost simplu: o placă suspendată a fost coborâtă încet în interiorul dulapului, care a pus întreaga structură în mișcare cu ajutorul frânghiilor și arborilor. O rezervă de nisip a fost utilizată ca regulator de viteză, care a fost turnat treptat din partea de sus a dulapului în partea de jos. Viteza de coborâre a plăcii era reglementată de viteza de turnare a nisipului, care depindea de cât de largi se deschideau ușile, separând partea superioară a dulapului de partea inferioară.

Teatru automat. Majoritatea desenelor păpușilor mecanice ale lui Heron nu au supraviețuit, dar există descrieri ale acestora în diverse surse. Se știe că Geron a creat un fel de teatru de păpuși, care se mișca pe roți ascunse publicului și era o mică structură arhitecturală - patru coloane cu o bază comună și arhitravă. Păpușile de pe scena sa, puse în mișcare de un sistem complex de corzi și unelte, ascunse și ele de ochii publicului, au reprodus ceremonia festivalului în cinstea lui Dionis. De îndată ce un astfel de teatru s-a dus în piața orașului, un foc s-a aprins pe scena sa peste figura lui Dionisos, vinul dintr-un castron s-a turnat pe pantera aflată la picioarele zeității, iar alaiul a început să danseze pe muzică. . Apoi muzica și dansul s-au oprit, Dionysos s-a întors în cealaltă direcție, flacăra s-a aprins în al doilea altar - și toată acțiunea s-a repetat de la început. După o astfel de reprezentație, păpușile s-au oprit și spectacolul s-a încheiat. Această acțiune a trezit invariabil interesul tuturor rezidenților, indiferent de vârstă. Dar spectacolele de stradă la un alt teatru de păpuși ale lui Geron au avut la fel de succes. Acest teatru (pinaka) avea dimensiuni foarte mici, era transportat cu ușurință dintr-un loc în altul, era o coloană mică, în vârful căreia se afla un model al scenei teatrale, ascuns în spatele ușilor. Au deschis și închis de cinci ori, împărțind în acte drama întoarcerii triste a învingătorilor Troiei. Pe o scenă minusculă, s-a arătat cu o îndemânare excepțională cum războinicii au construit și lansat nave cu vele, au navigat pe ele pe marea furtunoasă și au murit în abis, sub fulgerul fulgerului și al tunetelor. Pentru a simula tunetul, Heron a creat un dispozitiv special în care bilele au căzut din cutie, lovind tabla.

Heron's Pump Heron's Pump. Pompa consta din doi cilindri cu piston comunicati echipati cu supape, din care apa era deplasata alternativ. Pompa a fost acționată de puterea musculară a două persoane care, pe rând, apăsau maneta pe umeri. Se știe că pompele de acest tip au fost folosite ulterior de romani pentru stingerea incendiilor și s-au remarcat prin manopera de înaltă calitate și potrivirea surprinzător de precisă a tuturor pieselor. Pompele ca acestea, până la descoperirea energiei electrice, erau deseori folosite, atât pentru stingerea incendiilor, cât și în flotă pentru pomparea apei din cală în caz de accident. După cum putem vedea, Geron a dezvoltat trei invenții foarte interesante: eolipil, pompă cu piston și cazan. Asamblându-le, puteți obține o mașină cu aburi. O astfel de sarcină, cu siguranță, se afla în puterea, dacă nu chiar a Heron însuși, atunci a adepților săi. Chiar și atunci, oamenii au știut să creeze recipiente sigilate și, după cum se poate vedea din exemplul cu o pompă cu piston, au obținut un succes semnificativ în fabricarea mecanismelor care necesită o fabricație de înaltă precizie. Desigur, motorul cu aburi nu este un motor cu reacție, pentru a cărui creație lipseau în mod clar cunoștințele oamenilor de știință antici, dar ar accelera în mod semnificativ dezvoltarea umanității.

O creație uimitoare a inventatorului antic Heron din Alexandria - fântâna eternă

Manuscrisele arabe antice ne-au adus o poveste despre creațiile uimitoare ale inventatorului antic Heron din Alexandria. Una dintre ele este un frumos castron minune din templu, din care a izvorât o fântână. Nu existau conducte de alimentare nicăieri, dar în interior nu existau mecanisme.

Invenția revendicată diferă semnificativ de jucăriile lui Viktor Zhigunov (Rusia) și John Folkis (SUA), brevetate în timpul Războiului Rece. Cine știe, din moment ce atât de mari puteri erau interesate de această invenție, fie că este vorba de o mașină de mișcare perpetuă sau doar unul dintre motoarele universale ale vechiului om de știință grec Erou din Alexandria pierdut de omenire de 2000 de ani.

Scopul invenției este de a demonstra lumii întregi că Fântâna Heron nu este un mit sau o construcție primitivă, ci o construcție reală, practic posibilă, pe care încearcă să o dezlege de 2000 de ani.

Invenția revendicată este destinată să dezvăluie adevăratul design fântâna Heron, la nivelul cunoștințelor oamenilor de știință greci antici, pe care mulți oameni de știință au încercat să-l dezvăluie timp de 2000 de ani, până în prezent, fără mecanisme vizibile și conducte de alimentare, care ar putea crea efectul unei mașini de mișcare perpetuă.

Fântâna Heron este format din trei vase de sticlă - exteriorul 1, mijlocul 2 și interiorul 3, dar spre deosebire de prototipul lui Viktor Zhigunov, plasat unul în celălalt. Vasul exterior 1 are forma unui vas deschis, în care se toarnă apă, astfel încât apa ascunde două vase 2 și 3 - lipite împreună, astfel încât un vid 6 și izolație termică între apa din vasul 1 și aer în vas se formează 3. este un container de lucru. Există două găuri în vasul 3 - de sus, unde tubul este bine introdus, până la fundul vasului și de jos, unde se află supapa 5. Apa din vasul exterior 1, sub presiune atmosferică, prin supapa 5 intră în vasul interior 3 și comprimă între tubul 4 și pereții exteriori ai vasului 3 aer, până când presiunea atmosferică din vasul 1 și presiunea aerului din vasul 3. Razele soarelui trec prin vasele 1 și 2 , formând o lupă de apă (două lentile de sticlă umplute cu apă), sunt amplificate prin vid 6 între vasele 2 și 3, pereții vasului 3 și aerul din vas 3. Aerul din vas 3 se extinde și împinge apa din vasul 3 prin tubul 4, formând o fântână. Nivelul apei din vasul 1 crește și, în consecință
presiunea atmosferică a apei din vasul 1 crește, astfel, de îndată ce egalitatea presiunii atmosferice din vasul 1 și presiunea aerului din vasul 3 este încălcată, apa curge prin supapa 5 în vasul 3, se răcește și comprimă aerul din vasul 3, procesul se repetă. Astfel, în această invenție, energia razelor solare este convertită în mișcarea apei. Fântâna funcționează în fiecare zi, fără mecanisme vizibile și
conducte de alimentare.

Avantajul este că vasele nu trebuie să fie rearanjate sau inversate. Fântâna funcționează în fiecare zi fără mecanisme vizibile și conducte de alimentare și în orice loc în care cad razele soarelui.

Printr-un vas de sticlă 1 umplut cu apă, este dificil să vezi vasele de sticlă interioare și se creează efectul unei mașini de mișcare perpetuă, pe care niciun om de știință nu ar putea să o repete timp de 2000 de ani.

Slide 2

Arc! Un moment minunat de căldură, înflorire și culori strălucitoare vine după „hibernare” de iarnă, fântânile „se trezesc”, mii de jeturi de apă salută solemn zorile naturii. Anul trecut am făcut cercetări pe același subiect și anul acesta am decis să îl continui. Din moment ce am avut o mulțime de întrebări: unde au apărut primele fântâni? Ce tipuri de fântâni există? Puteți face singuri o fântână?

Slide 3

Am decis să fac o cercetare pe tema „Extravaganță de apă: fântâni”

Scopul cercetării: 1. Extinderea domeniului cunoștințelor personale pe tema „Vase comunicante” (inclusiv cele istorice și politehnice;) 2. Folosiți cunoștințele acumulate pentru a îndeplini sarcini creative; 3. Selectați sarcini pe tema „Presiunea în lichide și gaze. Vase comunicante". Pentru a atinge acest obiectiv, trebuie să rezolv următoarele sarcini: 1. Studiați istoria creației fântânilor; 2. Înțelegeți structura și principiul fântânilor; 3. Familiarizați-vă cu presiunea ca forță motrice din spatele fântânilor; 4. Realizați cele mai simple modele de fântâni de funcționare; 5. Creați o prezentare „Extravaganță de apă: fântâni”.

Diapozitivul 4

Istoria creației fântânilor

O fântână (din italiană fontana - din latină fontis - sursă) este un jet de lichid sau gaz evacuat sub presiune (dicționar de cuvinte străine. - M.: Limba rusă, 1990). Pentru prima dată, în Grecia Antică au apărut fântâni. Timp de șapte secole, oamenii au construit fântâni pe principiul vaselor comunicante. De la începutul secolului al XVII-lea, fântânile au început să fie acționate de pompe mecanice, care au înlocuit treptat instalațiile cu abur, iar apoi pompele electrice.

Diapozitivul 5

Fântâna Heron

Fântânile își datorează existența faimosului mecanic grec Heron din Alexandria, care a trăit în secolele I-II. n. e. Heron a fost cel care a subliniat în mod direct că debitul sau debitul apei distribuite depinde de nivelul său din rezervor, de secțiunea transversală a canalului și de viteza apei din acesta. Dispozitivul inventat de Heron servește ca unul dintre eșantioanele de cunoștințe din antichitate (200 de ani î.Hr.) în domeniul hidrostatice și aerostatice.

Diapozitivul 6

PRESIUNE

Pentru a caracteriza distribuția forțelor de presiune indiferent de mărimea suprafeței pe care acționează, se introduce conceptul de presiune. p = F / S. Se toarnă apă într-un vas, în peretele lateral din care sunt făcute aceleași găuri. Vom vedea că jetul inferior curge la o distanță mai mare, cel superior la unul mai mic. Aceasta înseamnă că există mai multă presiune în partea de jos a vasului decât în ​​partea de sus.

Diapozitivul 7

Principiul de funcționare a navelor comunicante.

Presiunea pe suprafețele libere ale lichidului din vase este aceeași; este egal cu presiunea atmosferică. Astfel, toate suprafețele libere aparțin aceleiași suprafețe de nivel și, prin urmare, trebuie să fie în același plan orizontal. Principiul de funcționare a navelor comunicante stă la baza muncii fântânilor.

Diapozitivul 8

Amenajarea tehnică a fântânilor

Fântânile sunt fântâni cu jet, în cascadă, mecanice, de foc (de exemplu, în Peterhof), de diferite înălțimi, forme și fiecare are propriul său nume. Anterior, toate fântânile erau cu flux direct, adică lucrau direct din sistemul de alimentare cu apă, acum folosesc alimentarea cu apă „recirculantă”, folosind pompe puternice. Fântânile curg, de asemenea, în diferite moduri: jeturi dinamice (pot schimba înălțimea) și jeturi statice (jetul este la același nivel).

Diapozitivul 9

Model de fântână

Folosind proprietățile vaselor comunicante, puteți construi un model de fântână. Pentru aceasta este nevoie de un rezervor de apă, un recipient larg 1, un tub de cauciuc sau sticlă 2, o piscină dintr-un recipient mic 3.

Diapozitivul 10

Diapozitivul 11

Cum depinde înălțimea jetului de diametrul găurii și de înălțimea rezervorului?

Diapozitivul 12

Acțiunea diferitelor modele de fântâni

Model simplificat al fântânii Heron Fântâna Homer Heron

Diapozitivul 13

Diapozitivul 14

Fântână la încălzirea aerului într-un balon

Când apa este încălzită în primul balon, se formează abur, care creează o presiune în exces în al doilea vas, deplasând apa din acesta.

Diapozitivul 15

Fântâna de oțet

Umpleți un balon cu oțet de masă, aruncați câteva bucăți de cretă în el, sigilați rapid cu un dop cu un tub de sticlă introdus în el. Din țeavă va ieși o fântână

Diapozitivul 16

CONEXIUNE

În timpul lucrului, am răspuns la întrebarea: care este forța motrice din spatele muncii fântânilor și, folosind cunoștințele acumulate, am reușit să creez diverse modele de lucru ale fântânilor, am creat prezentarea „Extravaganță de apă: fântâni”. Implementarea lucrării a inclus următoarele elemente: Studiul literaturii speciale pe tema cercetării. Clarificarea sarcinilor experimentului. Pregătirea echipamentelor și materialelor necesare. Pregătirea obiectului de cercetare. Analiza rezultatelor obținute. Clarificarea semnificației rezultatelor obținute pentru practică. Elucidarea posibilelor modalități de aplicare a rezultatelor obținute în practică.

Diapozitivul 17

Fântânile de diamant zboară Cu un zgomot vesel către nori, Sub ele strălucesc idoli ... Zdrobindu-se împotriva barierelor de marmură, Cu o perlă, un arc de foc Cade în jos, stropi cascade. Pregătirea teoretică a experimentului A.S. Pushkin și analiza rezultatelor obținute mi-au cerut un set de cunoștințe în fizică, matematică, proiectare tehnică. Acest lucru a jucat un rol important în îmbunătățirea pregătirii mele educaționale.

Vizualizați toate diapozitivele