Fontány sveta od staroveku po súčasnosť. Tvorivá práca čarovný svet fontán Všetky fontány používajú komunikujúce nádoby
Volavka Alexandrijská Autor prác, v ktorých systematicky načrtol základy úspechov starovekého sveta v oblasti aplikovanej mechaniky. V „Pneumatike“ Heron popísal rôzne mechanizmy uvádzané do pohybu ohriatym alebo stlačeným vzduchom alebo parou: tzv. eolipil, to znamená guľa rotujúca pod pôsobením pary, automatický otvárač dverí, požiarne čerpadlo, rôzne sifóny, vodný organ, mechanické bábkové divadlo atď. V „Mechanike“ Heron opísal 5 najjednoduchších strojov: páka, brána, klin , zaskrutkujte a zablokujte. Heron poznal aj paralelogram síl.
Vytvoril automat na „svätú“ vodu, ktorý bol prototypom našich automatických dávkovačov tekutín.
Heronova fontána sa skladá z troch nádob umiestnených nad sebou a navzájom komunikujúcich. Dve spodné nádoby sú uzavreté a horná má tvar otvorenej misy, do ktorej sa naleje voda. Voda sa tiež naleje do strednej nádoby, ktorá sa neskôr uzavrie. Cez hadičku, ktorá vedie od dna misy takmer po dno dolnej nádoby, voda steká z misky dole a stlačením vzduchu tam zvyšuje jej pružnosť. Spodná nádoba je spojená so strednou pomocou trubice, cez ktorú sa tlak vzduchu prenáša do strednej nádoby. Vytváraním tlaku na vodu ju vzduch núti stúpať zo strednej nádoby cez trubicu do hornej misy, kde z konca tejto trubice tryská fontána, ktorá stúpa nad hladinu vody. Voda fontány, padajúca do misy, z nej vyteká hadičkou do dolnej nádoby, kde hladina vody postupne stúpa a hladina v strednej nádobe klesá. Čoskoro fontána prestane fungovať. Pre jeho opätovné spustenie stačí vymeniť dolné a stredné plavidlo. Heronove zázračné vynálezy. Fontána Heron.
Najbežnejšou metódou osvetlenia v staroveku boli olejové lampy, pri ktorých horel knôt nasiaknutý olejom. Knot bol kus handry a vyhorel celkom rýchlo, vyhorel aj olej. Jednou z hlavných nevýhod takýchto žiaroviek bola potreba zabezpečiť, aby nad povrchom oleja bolo vždy dostatok knôtu, ktorého hladina neustále klesala. Aj keď to bolo ľahké sledovať pomocou jednej lampy, potom pomocou niekoľkých žiaroviek, už bol potrebný sluha, ktorý by pravidelne chodil po miestnosti a fixoval knôty v lampách. Heron vynašiel automatickú olejovú lampu. Heronova olejová lampa.
Skrinka s vlastným pohonom. Prvýkrát v histórii vyvinul Geron mechanizmus s vlastným pohonom. Mechanizmom bola drevená skrinka pripevnená na štyroch kolesách. Interiér skrinky bol skrytý za dverami. Tajomstvo pohybu bolo jednoduché: vo vnútri skrinky sa pomaly spúšťala zavesená doska, ktorá pomocou lanov a hriadeľov uviedla do pohybu celú konštrukciu. Ako regulátor rýchlosti sa použil prísun piesku, ktorý sa postupne sypal od vrchnej časti skrinky po spodnú časť. Rýchlosť spúšťania dosky bola regulovaná rýchlosťou nalievania piesku, ktorá závisela od toho, aké široké boli dvere oddeľujúce hornú časť skrinky od spodnej.
Automatické divadlo. Väčšina kresieb Heronových mechanických bábik sa nezachovala, ale v rôznych zdrojoch sú ich popisy. Je známe, že Geron vytvoril akési bábkové divadlo, ktoré sa pohybovalo na kolesách skrytých pred publikom a išlo o malú architektonickú štruktúru - štyri stĺpy so spoločnou základňou a architektom. Bábky na jeho javisku, uvedené do pohybu zložitým systémom povrazov a ozubených kolies, tiež skrytých pred zrakmi verejnosti, reprodukovali slávnostný ceremoniál festivalu na počesť Dionýza. Len čo také divadlo vyšlo na námestie mesta, na jeho javisku vzbĺkol oheň nad postavou Dionýza, víno z misky sa vylialo na pantera ležiaceho pri nohách božstva a družina začala tancovať na hudbu. Potom hudba a tanec prestali, Dionýzos sa otočil opačným smerom, na druhom oltári vzplanul plameň - a celá akcia sa opakovala od začiatku. Po takomto predstavení sa bábiky zastavili a predstavenie sa skončilo. Táto akcia vždy vyvolala záujem všetkých obyvateľov bez ohľadu na vek. Rovnako úspešné však boli aj pouličné predstavenia ďalšieho z Geronových bábkových divadiel. Toto divadlo (pinaka) bolo veľmi malé a dalo sa ľahko prenášať z miesta na miesto. Bol to malý stĺp, na ktorého vrchole bol za dverami ukrytý model divadelného pódia. Otvárali a zatvárali sa päťkrát a dramaturgiu smutného návratu víťazov Tróje rozdelili na činy. Na malom pódiu sa s mimoriadnou zručnosťou ukázalo, ako bojovníci stavali a vypúšťali plachetnice, plavili sa na nich po rozbúrenom mori a zomierali v priepasti pod bleskami a hrommi. Pre simuláciu hromu Heron vytvoril špeciálne zariadenie, v ktorom guľky vypadli z krabice a narazili do hracej plochy.
Heron's Pump Heron's Pump. Čerpadlo pozostávalo z dvoch spojených piestových valcov vybavených ventilmi, z ktorých bola striedavo vytláčaná voda. Pumpu poháňala svalová sila dvoch ľudí, ktorí sa striedali pri stlačení páky na ramenách. Je známe, že pumpy tohto typu začali Rimania neskôr používať na hasenie požiarov a vyznačovali sa vysokou kvalitou spracovania a prekvapivo presným uložením všetkých častí. Čerpadlá ako ony, až do otvorenia elektriny, sa často používali ako na hasenie požiarov, tak aj vo flotile na čerpanie vody z nákladných priestorov v prípade nehody. Ako vidíme, Geron vyvinul tri veľmi zaujímavé vynálezy: eolipil, piestové čerpadlo a kotol. Ich zostavením by ste mohli získať parný stroj. Takáto úloha bola určite v moci, ak nie samotného Herona, tak jeho nasledovníkov. Už vtedy ľudia vedeli, ako vytvoriť zapečatené nádoby, a ako je zrejmé z príkladu s piestovým čerpadlom, dosiahli značný úspech vo výrobe mechanizmov, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť výroby. Parný stroj samozrejme nie je prúdovým motorom, na ktorého vytvorenie zjavne chýbali vedomosti starovekých vedcov, ale tiež by to výrazne urýchlilo rozvoj ľudstva.
Žiaci 7. ročníka absolvovali
Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita
Cieľ: zvážiť fungovanie zákona o spojovacích plavidlách na príklade fungovania obežných fontán.
Úlohy:
1. Študovať materiál o fontánach: ich typy a princípy fungovania.
2. Navrhnite usporiadanie cirkulačnej fontány
3. Vytvoriť prasiatko fontán mesta Nalčik.
4. Analyzujte prijaté informácie a vyvodzujte závery o štruktúre a prevádzke fontán.
Metódy:
Štúdium literárnych a iných informačných zdrojov, vykonávanie experimentov, analýza informácií a výsledkov.
Naliehavosť problému
Vplyv vody na človeka možno nazvať skutočne magickým. Šumenie fontány zmierňuje stres, upokojuje a dáva zabudnúť na úzkosť.
Teraz dostali umelecké nápady nové stelesnenie - kombinujú myšlienky architektov, umelcov a špecialistov v high-tech oblastiach .
Zariadenie fontány je založené na princípe komunikácie nádob, ktoré nám sú známe z fyziky: V komunikujúcich nádobách ľubovoľného tvaru a prierezu sú povrchy homogénnej kvapaliny nastavené na rovnakej úrovni .
Voda sa zhromažďuje v nádobe umiestnenej nad umývadlom fontány. V takom prípade sa tlak vody na výstupe z fontány bude rovnať rozdielu vo výškach vody H1. Preto platí, že čím väčší je rozdiel v týchto výškach, tým silnejší je tlak a tým vyšší je prúd fontány. Priemer vývodu fontány ovplyvňuje aj výšku dýzy fontány. Čím je menšia, tým vyššia je fontána.
Cirkulujúca fontána
V cirkulujúcich fontánach voda tečie v začarovanom kruhu. Ich hlavná nádrž je umiestnená v spodnej časti. Voda z nádrže stúpa cez hadicu pomocou čerpadla. Hadica ide dovnútra a nie je zvonka viditeľná. Fontány založené na princípe cirkulácie nevyžadujú prívod vody. Stačí raz naplniť vodu a potom ju doplniť, keď sa odparí.
Prírodné fontány
gejzíry, pramene a
artézske vody
Umelé fontány:
ulica, krajina, interiér
Fontána v kúpeľnom hoteli
"Sindica"
Fontána pred Štátnym kinom a koncertnou sieňou
Fontána v kine
„Východ“
Fontána na avenue Shogentsukova
Fontána na námestí 400. výročia zjednotenia s Ruskom
10 najúžasnejšie fontány na svete
Dúhová fontána Moonlight (Soul) - najdlhšia fontána na moste
2. Fontána kráľa Fahda (Džidda) -
najvyššia
3. Fontánový komplex Dubajská fontána (Dubaj) - najväčšia a najdrahšia
4. Crown Fountain (Chicago) -
najviac medzinárodný
5. Fontány Peterhof (Petrohrad) - najluxusnejšie
6. Fontána bohatstva (Singapur) - fontána feng šuej
7. Bellagio Fountain (Las Vegas) - najslávnejšia americká tanečná fontána
8. Plavecké fontány (Osaka)
- najviac vzdušné
9. Merkúrska fontána (Barcelona)
- najjedovatejší
Experimentálna časť práce
Výroba fontány je problém alebo úloha, ktorú je potrebné vyriešiť. Prirodzene, vývojové problémy nastali okamžite.
Hypotéza:
- Skúste využiť skutočnosť, že pri komunikácii s nádobami je homogénna kvapalina na rovnakej úrovni, aby ste vytvorili fontánu
- Ak fontána funguje, zistite, či výška fontány závisí od priemeru trubice
Výsledky práce:
Radi by sme vám predstavili cirkulujúce fontány.
Realizovaný výskum: „Kontrola závislosti výšky stĺpika fontány od priemeru trubice“
Záver:
Výška fontány závisí od priemeru trubice. Čím menší je priemer trubice, tým vyšší je stĺp fontány.
Závery:
1. Všetky fontány používajú komunikujúce plavidlá
2. V komunikujúcich nádobách má sklon k vzniku homogénnej kvapaliny byť na rovnakej úrovni
3. Fontána bije kvôli rozdielu vo výškach vody v komunikujúcich nádobách
4. Rozdiel medzi fontánami - v spôsobe dodávania vody do hlavnej nádrže
Výsledky:
- Prasiatko fontán mesta Nalčik
2. DIY cirkulujúce fontány
„Závislosť výšky prúdu fontány od fyzikálnych parametrov“
chernogork - 2014
MBOU „lýceum“
Úvod
Účel štúdie
Hypotéza
Ciele výskumu
Výskumné metódy
I. Teoretická časť
1. História fontán
2. Fontány v Khakassii
3. História vzhľadu fontány v Petrohrade
4. Tlak ako hnacia sila za fontánami:
4.1 Sily tlaku kvapaliny
4.2 Tlak
4.3 Princíp činnosti komunikujúcich plavidiel
4.4 Technické usporiadanie fontán
II. Praktická časť
1. Akcia rôznych modelov fontán.
1.1 Fontána v prázdnote.
1.2 Fontána Heron.
2. Model fontány
III. Záver
IV. Bibliografia
V. žiadosť
ÚVOD
Fontány sú nepostrádateľnou dekoráciou pre klasický bežný park. A. S. Puškin o ich kráse povedal dobre:
Letia diamantové fontány
S veselým hlukom do oblakov,
Pod nimi sa trblietajú modly ...
Narazenie do mramorových bariér,
Perla, ohnivý oblúk
Pády, vodopády špliechajú.
Často obdivujeme krásu fontán v našom hlavnom meste Abakan. Každá nová fontána. Jedná sa o novú rozprávku, nový rozprávkový kútik, kde ašpirujú obyvatelia mesta. S dedkom sme dlho sledovali, ako sa v našom parku stavia fontána. Spýtal som sa dedka, či je možné vyrobiť si fontánu doma. Bol tu problém. Spoločne začali uvažovať o tom, ako tento problém vyriešiť. Keď sme boli zasvätení študentom lýcea, fontánu som prvýkrát uvidel v laboratórnych podmienkach.
Skutočne som premýšľal, ako a prečo fontána funguje. Požiadal som svojho učiteľa fyziky, aby mi pomohol s tým prísť na to. Rozhodli sme sa odpovedať na túto otázku, uskutočniť výskum.
Téma, ktorú som si vybral, je v súčasnosti zaujímavá a aktuálna Pretože fontány sú jedným z hlavných tém krajinného dizajnu zóny parku, zdrojom vody v horúcom lete a každý kút mesta sa stáva pomocou fontány krajším a útulnejším.
ÚČEL ŠTÚDIE:Zistite, ako a prečo fontána funguje a aké fyzikálne parametre určujú výšku prúdu vo fontáne.
HYPOTÉZA: Predpokladám, že fontána sa dá vytvoriť na základe vlastností komunikujúcich nádob a výška prúdu vo fontáne závisí od relatívnej polohy týchto komunikujúcich nádob.
CIELE VÝSKUMU:
Obohaťte svoje vedomosti o téme „Komunikujúce plavidlá“.
Získané vedomosti využite na splnenie tvorivých úloh.
VÝSKUMNÉ METÓDY:
Teoretické - štúdium primárnych zdrojov.
Laboratórium - vykonávanie experimentu.
Analytická - analýza získaných výsledkov.
Syntéza je zovšeobecnením materiálov teórie a získaných výsledkov. Tvorba modelu.
1. HISTÓRIA TVORBY FONTÁN
Hovoria, že existujú tri veci, na ktoré sa môžete nekonečne pozerať - oheň, voda a hviezdy. Kontemplácia nad vodou - či už je to tajomná hĺbka rovnej plochy alebo priehľadné prúdy, ktoré sa vlievajú dovnútra a niekam sa rútia, akoby boli živé - sú nielen príjemné pre dušu a prospešné pre zdravie. Je v tom niečo primitívne, a preto sa človek vždy usiluje o vodu. Nie nadarmo sa deti môžu hrať hodiny aj v obyčajnej dažďovej mláke. Vzduch v blízkosti nádrže je vždy čistý, čerstvý a chladný. A nie nadarmo sa hovorí, že voda „čistí“, „umýva“ nielen telo, ale aj dušu.
Pravdepodobne si každý všimol, o koľko ľahšie sa dýcha pri vode, ako mizne únava a podráždenie, aké povzbudzujúce a zároveň upokojujúce je byť v blízkosti mora, rieky, jazera alebo rybníka. Už v staroveku ľudia premýšľali, ako vytvoriť umelé nádrže, zaujímala ich najmä hádanka tečúcej vody.
Slovo fontána je latinsko-talianskeho pôvodu, pochádza z latinského „fontis“, čo znamená „zdroj“. Vo svojom význame to znamená prúd vody, ktorá pod tlakom bije nahor alebo vyteká z potrubia. Nachádzajú sa tu vodné fontány prírodného pôvodu - pramene vyvierajúce malými tryskami. Práve tieto prírodné zdroje priťahujú ľudskú pozornosť odpradávna a nútia ľudí premýšľať o tom, ako tento fenomén využiť tam, kde to ľudia potrebujú. Už na úsvite storočí sa architekti pokúsili ohraničiť tok vody z fontány dekoračným kameňom, aby vytvorili jedinečný vzor vodných trysiek. Obzvlášť rozšírené boli malé fontány, keď sa ľudia naučili skrývať vodné trysky v potrubiach z pálenej hliny alebo betónu (vynález starých Rimanov). Už v Staroveké Grécko akékoľvek fontány sa stali atribútom takmer každého mesta. Vyložené mramorom, s mozaikovým dnom, boli kombinované s vodnými hodinami, potom s vodným organom, potom s bábkovým divadlom, kde sa figúry pohybovali pod vplyvom trysiek. Historici popisujú fontány s mechanickými vtákmi, ktoré veselo spievali a
stíchla, keď sa zrazu objavila sova. Ďalší vývoj
výstavba fontán prebehla v starom Ríme. Objavili sa tu prvé lacné fajky - boli vyrobené z olova, ktorého veľa zostalo po spracovaní striebornej rudy. V prvom storočí nášho letopočtu sa v Ríme spotrebovalo vďaka závislosti na fontánach 1 300 litrov vody na obyvateľa. Od tej doby bolo v dome každého bohatého Rimana upravené malé nádvorie a bazén, v strede krajiny vždy tryskala malá fontána. Táto fontána hrala v horúcich dňoch úlohu zdroja pitnej vody a zdroja chladu. Vývoj fontán uľahčil vynález zákona o komunikácii plavidiel starogréckymi mechanikmi, pomocou ktorého patricijovia rozmiestnili fontány na dvoroch svojich domov. Ozdobné fontány starých ľudí možno pokojne nazvať prototypom moderných fontán. Potom sa fontány vyvinuli zo zdroja pitnej vody a chladu do dekoratívnej ozdoby majestátnych architektonických súborov. Ak v stredoveku slúžili fontány iba ako zdroj vody, potom sa začiatkom renesancie stali fontány súčasťou architektonický súbor, alebo dokonca jeho kľúčový prvok. (Pozri prílohu 1)
2. Fontány v Khakassii
V hlavnom meste Khakass v meste Abakan bola na malej vodnej nádrži parku postavená jedinečná fontána. Pravda je, že fontána pláva. Skladá sa z pumpy, plaváka, podsvietenia a fontánovej dýzy. Nová fontána je zaujímavá tým, že sa ľahko montuje a demontuje, dá sa inštalovať úplne na akékoľvek miesto v nádrži. Výška trysky je tri a pol metra. Zaujímavosťou návrhov fontány je prítomnosť rôznych vodných obrazov. Táto fontána funguje v lete nepretržite. (Pozri prílohu 2)
Výstavba fontány bola dokončená v blízkosti správy mesta Abakan.
Voda tu nestúpa, ale
zostupuje pozdĺž kubických štruktúr dole do kvetináčov s vodou
rastlín. Fontánová misa je obložená dlaždicami z prírodného kameňa. Projekt vypracovali architekti z Abakanu. Kubické štruktúry sú štylizované tak, aby pripomínali architektúru budovy oddelenia územného plánovania. (Pozri prílohu 3)
3. História vzhľadu fontány v Petrohrade.
Poloha miest pozdĺž brehov riek, množstvo prírodných vodných nádrží, vysoká hladina podzemnej vody a rovný terén - to všetko v stredoveku neprispelo k výstavbe fontán v Rusku. Bolo veľa vody a ľahko sa k nej dalo dostať. Prvé fontány sú spojené s menom Petra I.
V roku 1713 architekt Lebdon navrhol postaviť v Peterhofe fontány a dodávať im „hrajúce vody, pretože parky sú mimoriadne nudné.
zdá sa byť. “ Súbor parkov, palácov a fontán Peterhof sa objavil v prvej štvrtine 18. storočia. ako akýsi triumfálny pamätník na počesť úspešného zavŕšenia ruského zápasu o prístup k Baltickému moru (144 fontán, 3 kaskády). Začiatok výstavby sa datuje do roku 171.
Francúzsky majster navrhol „vybudovať štruktúry príjmu vody, podobne ako vo Versailles, získavaním vody z Fínskeho zálivu. To by si na jednej strane vyžadovalo výstavbu čerpacích zariadení, a na druhej strane nákladnejšiu ako tie, ktoré sú určené na použitie čerstvej vody. Preto v roku 1720 Sám Peter I. sa vydal na expedíciu do okolia a 20 km od Peterhofu, v takzvaných výšinách Ropsha, objavil veľké zásoby pramenitých a podzemných vôd. Stavbou vodovodného potrubia bol poverený prvý ruský hydraulický inžinier Vasilij Tuvolkov.
Princíp fungovania fontán Peterhof je jednoduchý: voda prúdi do trysiek nádrží gravitáciou. Používa sa tu zákon komunikujúcich plavidiel: rybníky (nádrže) sa nachádzajú oveľa vyššie ako územie parku. Napríklad Rozovopavilionový rybník, odkiaľ pochádza Samsonovský vodovod, je 22 metrov nad úrovňou zátoky. 5 fontán Hornej záhrady slúži ako rezervoár vody pre Veľkú kaskádu.
Teraz pár slov o Samsonovej fontáne - hlavnej spomedzi všetkých fontán Peterhof z hľadiska výšky a sily trysky. Pomník bol postavený v roku 173 na počesť 25. výročia bitky pri Poltave, ktorá rozhodla o výsledku severnej vojny v prospech Ruska. Vyobrazuje biblického hrdinu Samsona (bitka sa odohrala 28. júna 1709, v deň svätého Samsona, ktorý bol považovaný za nebeského patróna ruskej armády), ktorý trhá ústa leva (štátny znak Švédska obsahuje podobu leva). Tvorca fontány - K, Rastrelli. Práce fontány sú zdôraznené zaujímavým efektom; keď sa zapnú fontány Peterhof, v otvorených ústach leva sa objaví voda a prúd sa postupne zvyšuje a zvyšuje, a keď dosiahne hranicu symbolicky demonštrujúcu výsledok boja, fontány začnú biť
„Tritóny“ na hornej terase kaskády („sirény a naiady“). Zo škrupín, do
že morské božstvá trúbia, prúdy fontány vybuchujú v širokých oblúkoch: páni vody trúbia na slávu hrdinu.
V roku 1739. Pre cisárovnú Annu Ioannovnu sa podľa nákresov kancelára A. D. Tatiščeva vyrobila v blízkosti Ľadového domu akási fontána: postava slona v životnej veľkosti, z kmeňa ktorého tryskal prúd vody vysoký 17 metrov (vodu dodávalo čerpadlo) a v noci sa vyhadzoval horiaci olej. Pred vstupom do ľadovne dva prúdnice oleja vyhodili aj dvaja delfíny.
Vo väčšine prípadov sa na vytvorenie fontán v Peterhofe používali pumpy. Teda atmosférické parné čerpadlo sa na tento účel prvýkrát použilo v Rusku. Bola postavená na príkaz Petra I. v rokoch 1717-1718. a je inštalovaný v jednom z areálov jaskyne Letná záhrada na zvýšenie vody k fontánam.
Petrohradské fontány fungujú päť mesiacov (od 9. mája do konca októbra) denne (spotreba vody za 10 hodín je 100 000 m3).
Deň svätého Samsona, víťazný lev sa zhodoval s porážkou Švédov pri Poltave 27. júna 1709. "Rus Samson burácajúceho rakúskeho leva slávne roztrhaný na kusy" - povedali o ňom súčasníci. Samson myslel Petra I. a pod levom - Švédskom, na ktorého erbe je táto šelma vyobrazená.
Grand Cascade sa skladá zo 64 fontán, 255 sôch, reliéfov, maskarónov a ďalších dekoratívnych architektonických detailov v Peterhofe, vďaka čomu je táto fontána jednou z najväčších na svete.
Pred horným záhradným palácom sa nachádza luxusný koberec. Jeho pôvodné plánovanie sa uskutočnilo v rokoch 1714-1724. architekti Braunstein a Leblond. V hornej záhrade je päť fontán: 2 fontány Štvorcové rybníky, Dub, Mezheumny a Neptún. (Pozri prílohu 4)
Tlak ako hnacia sila za fontánami
4.1 Sily tlaku kvapaliny.
Každodenná skúsenosť nás učí, že kvapaliny pôsobia známymi silami na povrch pevných látok, ktoré s nimi prichádzajú do styku. Tieto sily nazývame tlakové sily kvapaliny.
Prstom zakrývame otvorenie otvoreného vodovodného kohútika a na prst pociťujeme silu tlaku kvapaliny. Bolesť v ušiach, ktoré zažíva plavec potápajúci sa do veľkých hĺbok, je spôsobený silami tlaku vody na bubienok. Hlbinné teplomery musia byť veľmi odolné, aby ich tlak vody nerozdrvil.
Vzhľadom na obrovské tlakové sily vo veľkých hĺbkach musí mať trup ponorky oveľa väčšiu pevnosť ako trup pozemnej lode. Sily tlaku vody na dne nádoby podopierajú nádobu na povrchu a vyrovnávajú gravitačnú silu, ktorá na ňu pôsobí. Na dno a steny nádob naplnených kvapalinou pôsobia tlakové sily: nalievaním ortuti do gumeného balónika vidíme, že jeho dno a steny sú ohnuté smerom von. (Pozri prílohu 5.6)
Nakoniec pôsobia tlakové sily na časť niektorých častí kvapaliny na iné. To znamená, že ak by sme odstránili akúkoľvek časť kvapaliny, potom by na udržanie rovnováhy zvyšnej časti bolo potrebné vyvinúť určité sily na vytvorený povrch. Sily potrebné na udržanie rovnováhy sa rovnajú tlakovým silám, s ktorými pôsobila odstránená časť kvapaliny na zvyšnú časť.
4.2 Tlak
Tlakové sily na steny nádoby obsahujúcej kvapalinu alebo na povrch tuhej látky ponorenej do kvapaliny nepôsobia v žiadnom konkrétnom bode na povrchu. Sú distribuované po celej ploche kontaktu pevná látka - kvapalina. Preto sila tlaku na danom povrchu závisí nielen od stupňa stlačenia kvapaliny, ktorá je s ním v kontakte, ale aj od veľkosti tohto povrchu.
Na účely charakterizácie rozloženia tlakových síl bez ohľadu na veľkosť povrchu, na ktorý pôsobia, je predstavený koncept tlak.
Tlak na povrchovú plochu je pomer tlakovej sily pôsobiacej na túto plochu k ploche oblasti. Je zrejmé, že tlak sa číselne rovná tlakovej sile na povrch, ktorej plocha sa rovná jednotke.
Tlak budeme označovať písmenom p. Ak je sila tlaku v danom úseku F a plocha prierezu S, potom bude tlak vyjadrený vzorcom
p \u003d F / S.
Ak sú tlakové sily rovnomerne rozložené na určitom povrchu, potom je tlak v každom bode rovnaký. Ide napríklad o tlak na povrch piestu, ktorý stláča kvapalinu.
Často však existujú prípady, keď sú tlakové sily nerovnomerne rozložené po povrchu. To znamená, že rôzne sily pôsobia na rovnaké oblasti na rôznych miestach povrchu. (Pozri prílohu 7)
Nalejte vodu do nádoby s rovnakými otvormi urobenými v bočnej stene. Uvidíme, že spodný prúd vyteká do väčšej vzdialenosti, horný do menšieho.
To znamená, že na dno nádoby je väčší tlak ako na jej vrch.
4.3 Princíp činnosti komunikujúcich plavidiel.
Plavidlá, ktoré majú správu alebo spoločné dno, sa zvyčajne nazývajú komunikujúce.
Vezmite rad nádob rôznych tvarov, spojených zospodu trubičkou.
Obr. Vo všetkých komunikujúcich plavidlách je voda na rovnakej úrovni
Ak do jednej z nich nalejete tekutinu, tekutina bude tiecť cez trubice do zvyšných nádob a usadí sa vo všetkých nádobách na rovnakej úrovni (obr. 5).
Vysvetlenie je nasledovné. Tlak na voľné povrchy kvapaliny v nádobách je rovnaký; rovná sa atmosférickému tlaku.
Všetky voľné povrchy teda patria k rovnakej rovnej ploche, a preto musia byť v rovnakej vodorovnej rovine. (Pozri prílohy 8, 9)
Čajová kanvica a jej výlevka sú komunikujúce nádoby: voda je v nich na rovnakej úrovni. To znamená, že výtok kanvice musí dosahovať rovnakú výšku ako horný okraj nádoby, inak sa kanvica nedá vyliať hore. Keď kanvicu vyklopíme, hladina vody zostane rovnaká a výtok klesne; keď klesne na hladinu vody, voda sa začne vylievať.
Ak je kvapalina v komunikujúcich nádobách na rôznych úrovniach (to sa dá dosiahnuť umiestnením septa alebo svorky medzi komunikujúce nádoby a pridaním kvapaliny do jednej z nádob), potom sa vytvorí takzvaný tlak kvapaliny.
Hlava je tlak, ktorý vytvára váhu stĺpca kvapaliny s výškou rovnajúcou sa rozdielu v hladine. Pod vplyvom tohto tlaku bude kvapalina, ak je odstránená svorka alebo septum, prúdiť do nádoby, kde je jej hladina nižšia, až kým nie sú hladiny rovnaké.
Úplne iný výsledok sa dosiahne, ak sa nehomogénne kvapaliny nalejú do rôznych kolien komunikujúcich nádob, to znamená, že ich hustoty sa líšia, napríklad voda a ortuť. Dolný stĺpik ortuti upravuje vyšší stĺpik vody. Ak vezmeme do úvahy, že podmienkou rovnováhy je rovnosť tlakov vľavo a vpravo, dosiahneme, že výška stĺpcov kvapaliny v komunikujúcich nádobách je nepriamo úmerná ich hustotám.
V živote sú úplne bežné: rôzne hrnce na kávu, kanvice na vodu, poháre na meranie vody na parných kotloch, stavidlá, vodovodné potrubia, ohnuté potrubie s kolenom - to všetko sú príklady komunikujúcich nádob.
Princíp fungovania komunikujúcich plavidiel je základom práce fontán.
Technické usporiadanie fontán
Dnes už málokto uvažuje o tom, ako fontány fungujú. Sme na ne tak zvyknutí, že okoloidúcim iba nevšímavo vrháme pohľad.
A naozaj, čo je na tom také zvláštne? Striebristé prúdy vody pod tlakom stúpajú k oblohe a rozptyľujú sa do tisícok postriekaných kryštálov. Ale v skutočnosti nie je všetko také jednoduché. Fontány sú prúdové, kaskádové, mechanické. Fontány sú petardy (napríklad v Peterhofe), rôznych výšok, tvarov a každá má svoje vlastné meno.
Predtým boli všetky fontány priame, to znamená, že pracovali priamo z vodovodu, teraz používajú „recirkulačný“ vodovod pomocou výkonných čerpadiel. Fontány tiež prúdia rôznymi spôsobmi: dynamickými tryskami (môžu meniť výšku) a statickými tryskami (tryska je na rovnakej úrovni).
Väčšina fontán si zachováva svoju historickú podobu
ich vzhľad, moderná je iba „náplň“. Aj keď, samozrejme, boli postavené aj predtým, na slávu, jedným z takýchto príkladov je fontána v Alexanderovej záhrade.
Má už 120 rokov, ale niektoré rúry sa zachovali v dobrom stave. (Pozri prílohu 10)
II ... Akcia rôznych modelov fontán.
Fontána v prázdnote.
Robil som výskum na tému „Fontána v prázdnote“. Na to som vzal dve banky. Na prvý som si nasadil gumenú zátku a cez ňu prešla tenká sklenená trubica. Na jeho opačný koniec dajte gumovú trubičku. Do druhej banky som nalial farebnú vodu.
Pomocou čerpadla som odčerpal vzduch z prvej banky a prevrátil ju. Gumovú trubičku som ponoril do druhej banky s vodou. Kvôli tlakovému rozdielu sa voda z druhej banky naliala do prvej.
Zistil som, že čím menej vzduchu v prvej banke, tým tvrdšie zasiahne prúd z druhej banky.
Fontána Heron.
Urobil som výskum na tému Heronova fontána. Na to som potreboval vyrobiť zjednodušený model Heronovej fontány. Vzal som malú banku a vložil do nej kvapkadlo. Pri mojom experimente na tomto modeli som položil banku s jej hrdlom. Keď som otvoril kvapkadlo, voda sa vyliala z banky prúdom.
Potom som banku spustil o niečo nižšie, voda sa liala oveľa pomalšie a prúd sa zmenšil. Po vykonaní príslušných zmien som zistil, že výška prúdu vo fontáne závisí od relatívnej polohy komunikujúcich plavidiel.
Závislosť výšky prúdu vo fontáne od relatívnej polohy komunikujúcich plavidiel. (Pozri prílohu 11)
Závislosť výšky prúdu vo fontáne od priemeru otvoru.
(Pozri prílohu 12)
Záver: výška prúdu fontány závisí od:
Z relatívnej polohy komunikujúcich plavidiel, čím je vyššia z komunikujúcich plavidiel, tým vyššia je výška prúdu.
Čím menší je priemer otvoru, tým vyššia je výška lúča.
Model fontány
Ak chcete postaviť fontánu na osobnom pozemku, musíte urobiť model fontány, zistiť, ako postaviť fontánu a kde nainštalovať nádrž na zásobovanie vodou. Konštrukcia fontány bola vyrobená doma. Po vyzdobení samotného modelu fontány,
Pomocou kvapkadla bola k nej pripevnená banka. (Pozri dodatok 13) Ak spustíte banku nadol,
potom bude voda tiecť veľmi pomaly a ak zdvihnete banku k druhej poličke, potom sa voda naleje do veľkého prúdu.
III. Záver.
Účelom mojej práce bolo rozšíriť oblasť osobných vedomostí na tému „Komunikujúce plavidlá“, využiť získané vedomosti k splneniu tvorivej úlohy. V priebehu práce som odpovedal na otázku: čo je hybnou silou práce fontán a dokázal vytvoriť rôzne pracovné modely fontán.
Postavil som model fontány, študoval technické usporiadanie fontán. Uskutočnené experimenty na tému „Komunikujúce plavidlá“.
V budúcnosti plánujeme s dedkom postaviť na našom osobnom pozemku fontánu, ktorá bude vychádzať z poznatkov a údajov, ktoré sme dostali pri výskume technického usporiadania fontán.
Záver: Voda vo fontáne vo fontáne funguje podľa princípu „Volavkovej fontány“.
IV. Bibliografia.
Fyzická encyklopédia, generálny riaditeľ A. Prokhov.
moskva. Ed. „Soviet Encyclopedia“ 1988, 705 strán.
D. A. Kuchariants a A. G. Raskina „Záhrady a parky palácové súbory Petrohrad a predmestia “.
Dodatok 9.
Dodatok 10.
Dodatok 11.
Priemer otvoru
Výška nádrže
Výška trysky
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,1 cm
1 m
3,5 cm
0,1 cm
130 cm
5cm
Dodatok 12.
Priemer otvoru
Výška nádrže
Výška trysky
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,3 cm
50 cm
2 cm
0,5 cm
50 cm
1,5 cm
Dodatok 13.
Dodatok 14.
„Encyklopedický slovník mladého fyzika“ Comp. V.A. Chujanov - 2. Moskva: Pedagogika, 1991 - 336 strán.
Snímka 1
*Snímka 2
Fontány sú skutočnou dekoráciou pre každé mesto. Nech sú akékoľvek: vysoké, malé, tancujúce alebo spievajúce, fontány k nim vždy priťahujú ľudí. A v horúcom lete nič nedáva osviežujúci chlad, ako napríklad postrek fontány. Vo svete bolo postavených nespočetné množstvo fontán a my sa dozvieme o ich vzniku, ako aj o tých najkrajších a najpôsobivejších z nich. *
Snímka 3
Samotné slovo „fontána“ znamená zdroj vody. Ľudia v minulosti sa pri pohľade na gejzíry a ďalšie podobné zdroje, ktoré nám pripomínajú moderné fontány, pokúsili replikovať gejzír tak, že ho vytvorili umelo. Spočiatku boli také pramene jednoducho zdobené - ich základňa bola pokrytá dlaždicami alebo vyložená kameňmi. Ale fontány starovekého Grécka pôvodne neboli určené na výzdobu. Slúžili ako zdroje pitnej vody, ochladzovali a zvlhčovali vzduch. Žena pri verejnej fontáne v podkroví s červenou postavou hydria okolo roku 490 pred n. L *
Snímka 4
Neskôr sa výstavba fontán rozvinula aj v starom Ríme, pretože obe krajiny mali úzke kultúrne väzby. Ale boli to architekti starovekého Ríma, ktorí sa ako prví naučili vyrábať fontány a vytvorili potrubia, cez ktoré sa pod tlakom dodávala voda, čo viedlo k vzniku fontány. Fontána Meta Sudans. Rím. Taliansko, 1. storočie n. L. *
Snímka 5
Fontány sa okamžite stali dekoratívnym prvkom a nachádzali sa na nádvoriach a dokonca aj v palácoch aristokratov. Fontány boli vyrobené v rôznych veľkostiach z rôznych materiálov, s použitím ďalších dekoratívnych prvkov. *
Snímka 6
Dnes medzi najzaujímavejšie komplexy fontán patria Versailles a Peterhof. Prvýkrát sa objavil Versailles - vo Francúzsku s mnohými rôznymi fontánami. Potom sa Peter I. rozhodol, že nám nie je o nič horšie, a keď si niečo požičal, vytvoril si v Peterhofe svoj vlastný fontánový komplex. Fontány v týchto parkoch sú rozmanité, bohaté na výzdobu a veľa dekorácií. Záhrady a fontány vo Versailles. Starý obraz.
Snímka 7
Hlavná (veľká) kaskáda Dolného parku Peterhof je jedinečná fontánová stavba, jedna z najkrajších architektonických štruktúr na svete. Grand Cascade sa skladá z troch nezávislých schodísk so sedemnástimi schodmi vodopádu a jaskyňou, ktorá ich spája. Kaskádu zdobí 37 sôch, 29 reliéfov a viac ako 150 drobných dekoratívnych ozdôb. Nezmazateľný dojem robí 64 fontán súboru Grand Cascade, ktoré súčasne vyhadzujú 142 prúdov vody v najneočakávanejšej podobe. Pôsobí fascinujúco na všetkých návštevníkov.
Snímka 8
Na prvom mieste v zozname najfantastickejších fontán sa umiestnila fontána v podobe kráteru sopky v Abú Zabí. Sopková fontána je slávnou dominantou hlavného mesta Spojených arabských emirátov. Nachádza sa na Corniche. Vo vnútri je fontána osvetlená oranžovým svetlom, ktoré budí dojem lávy vytekajúcej z krátera a v noci vyzerá fontána obzvlášť pôsobivo.
Snímka 9
Jedna z najkrajších fontán v Amerike sa nachádza v Las Vegas - tancujúca fontána Bellagio. Každý večer fontána začína svoje predstavenie. Fontána „tancuje“ na hudbu slávnych operných spevákov (nielen - v repertoári sú Madonna i Elton John, spolu s Pavarotti, Bocelli a ďalšími). 1175 vodných trysiek, 80 metrov vysoká, 4500 svetiel na podsvietenie a 40 miliónov dolárov stvorenie. Turisti z celého sveta prichádzajú na toto úžasné predstavenie na brehu veľkého umelého jazera. Stojí za to vidieť.
Snímka 10
V Ríme fontány ohromujú svojou veľkoleposťou a luxusom. Najznámejšou z nich je fontána di Trevi. Fontána je nádherným javiskom, v strede ktorého je boh oceán v mušľovom voze ťahanom dvoma morskými koňmi. Tritóny im ukazujú cestu medzi skalami. Dno fontány je posiate mincami: podľa starodávnej viery by turisti, ktorí sa chcú vrátiť do Ríma, mali chrbtom k fontáne pravou rukou prehodiť mincu cez ľavé rameno. Podľa neoficiálnych odhadov nechajú turisti na dne bazéna až jeden a pol tisíc eur na deň - a to aj napriek oficiálnemu zákazu! Našťastie všetky peniaze získané z fondu idú na charitu.
Snímka 11
Hodinová fontána sa nachádza v meste Osaka v Japonsku. „Obrazovka“ hodín je podobná číselníku elektronických hodín, ale namiesto pixelov (bodiek tvoriacich čísla) existujú prúdy vody rôznych výšok. Hodiny sú riadené počítačom a zobrazujú buď dátum alebo čas, alebo iba správu v angličtine alebo japončine ( Napr. Meno stanica).
Snímka 12
Svetelnú a hudobnú fontánu v Barcelone nazvanú „Magic“ možno skutočne nazvať jedným z divov sveta.
Snímka 13
Jedným zo symbolov mesta Moskva je fontána Priatelia ľudu. Fontána nás svojimi tryskami teší už od roku 1954, bola postavená pod vedením architektov KT Topuridze a GD Konstantinovského. Čísla jeho charakteristík sú zarážajúce: napríklad objem fontánovej misy je asi 4 000 metrov kubických, počet trysiek je asi dvetisíc. Skutočne monumentálna stavba! Ovládací systém fontány umožňuje vytvárať pomocou trysiek rôzne vzory, pretože ich maximálna výška je 24 metrov, jedná sa o takzvané „slávnostné trysky“. Bohužiaľ, fontána teraz takmer vždy funguje ako obvykle. Systém je takmer úplne opotrebovaný a vyžaduje renováciu.
Snímka 14
Spoločnosť WET Design v Dubaji postavila nielen obrovskú fontánu, ale aj najdrahšiu na svete. Stavba veľkej fontány stála 217 miliónov dolárov. Samotná fontána sa nachádza na území prestížnej zástavby Burj Dubai neďaleko rekordne vysokého mrakodrapu Burj Dubai a obrovského nákupného centra Dubai Mall. Tryska fontány je vysoká približne 152 metrov a voda je zafarbená 25 farebnými projektormi a 6600 farebnými lampiónmi. Stavebným inžinierom bol Carles Bungas. Šou, ktorá sa koná pri tejto fontáne, sa pamätá dlho - vizuálna a zvuková časť predstavenia je na najvyššej úrovni.
Snímka 15
Fontána kráľa Fadha, ktorá sa nachádza v Červenom mori. Táto fontána je jednou z najvyšších na svete - jej výška je väčšia ako výška parížskej Eiffelovej veže, zdvíha prúd vody nad 300 metrov. Fontána pracuje na morskej vode, ktorá si vyžaduje ďalšie čistenie a vybavenie. Morská voda je pre zariadenie korozívna, preto ju treba včas skontrolovať. Musí sa tiež dôkladne premyslieť technické vybavenie takejto fontány. Aby ste nepokazili vzhľad, všetko zariadenie (čerpadlá, ako aj elektráreň) je umiestnené pod vodou. Pre čerpadlo bola vytvorená miestnosť, ktorá má rovnakú veľkosť ako 5-podlažný dom. Ošetrenie mechanizmov a iných prvkov špeciálnymi farbami zabráni reprodukcii a množeniu morských organizmov. Vykonalo sa veľa práce na vyrovnaní morského dna, ako aj na vytvorení špeciálnych zariadení na inštaláciu zariadenia. Fontána je symbolom mesta.
Snímka 16
Túto neobvyklú vodnú sochu vytvoril anglický dizajnér William Pye a nachádza sa pred Seeham Hall v anglickom Sunderlande. Obrovská socha môže napodobňovať neuveriteľnú vírivku vody v jej interiéri. Špeciálne na zamyslenie sa nad touto krásou boli postavené kroky okolo neuveriteľného umeleckého diela.
Snímka 17
Fontána bohatstva - Singapur. Táto fontána sa nachádza pred obchodným domom Suntec City v Singapure a podľa legendy symbolizuje bohatstvo a šťastie na mieste, kde stojí. Podľa legendy, aby ste získali bohatstvo, musíte trikrát prejsť okolo fontány. V roku 1998 bol zapísaný do Guinnessovej knihy rekordov ako najväčšia fontána na svete (13,8 m).
„Vodné prostredie“ - Hľadajte vodu tam, kde rastie orobinec. Obyvatelia vodného prostredia. Téma hodiny: Vodné prostredie. Otázky na preskúmanie: Jazero reed. Porovnanie životných podmienok v rôznych prostrediach. Cattail je úzkolistý. Dnes sa dozvieme:
„Biogeocenóza rybníka“ - Burbot. Sladkovodná biocenóza tela. Vtáky žijúce na povrchu. Biogeocenóza rybníka. Heterotrofné organizmy. Povrchovo žijúce druhy. Počet obyvateľov nádrže. Slnečné svetlo. Biotické faktory. Autotrofné organizmy.
„Rastlinné spoločenstvá“ - Clements sníval o premene ekológie na skutočnú vedu. Alexander Nikolaevič Formozov (1899 - 1973). V zásade sa dá ekologická geografia rastlín dobre kombinovať s „novou botanikou“ ... V roku 1933 Braun-Blanquet vydáva „Prodrome des Groupements Vegetaux“ (Prodromus). Celý dôraz sa kladie na floristický prístup k v podstate ekologickým problémom.
„Abiotické faktory“ - Rastliny: odolné voči suchu - vlhké a vodné Zvieratá: vodné - v potravinách je dostatok vody. Existujú úpravy. Teplota. Abiotické faktory prostredia. Vlhkosť. Teplokrvné organizmy (vtáky a cicavce). Chladnokrvné organizmy (bezstavovce a veľa stavovcov). Optimálny teplotný režim pre organizmy je od 15 do 30 stupňov. Avšak ...
„Vodné spoločenstvá“ - Ako zostať na vodnej hladine? Predĺžené, aerodynamické telo. Spoločenstvo vodného stĺpca. Lietajúca ryba. Telo je ploché ako plť. Majú výrastky, štetiny. „Námorníci“. Celý svetový oceán je jediný ekologický systém. In the Ocean: Water Surface Community. Svaly. Portugalská loď a plachetnica. Hlbokomorské spoločenstvo.
„Biológia životného prostredia“ - Aerobionty. Množstvo O2 Množstvo H2O Oscilácie t Hustota osvetlenia. Umiestnite zvieratá alebo rastliny z navrhovaného zoznamu na vhodné stanovište. Štúdium rôznych biotopov organizmov. Ernst Haeckel. Stenobionty. Organizačné prostredie. Prostredie vzduch-vzduch. stav prostredia, ktorý ovplyvňuje telo.
