Prezentacja fontann na temat fizyki. Prezentacja na temat „Wodna ekstrawagancja: fontanny”

Cele:
rozwijający się

edukacyjny

dźwięk fontanny
Mówią, że są trzy rzeczy, na które można patrzeć bez końca - ogień, gwiazdy i wodę. Kontemplacja wody - czy to tajemniczej głębi gładkiej powierzchni, czy też przeźroczystych strumieni, pędzących gdzieś i pędzących gdzieś, jak żywych - jest nie tylko przyjemna dla duszy i korzystna dla zdrowia. Jest w tym coś prymitywnego, dlaczego człowiek zawsze dąży do wody. Nie bez powodu dzieci mogą bawić się godzinami nawet w pobliżu zwykłej kałuży deszczowej. Dlaczego fontanny są tak przyciągane do siebie? Tak magicznie urzekający? Może dlatego, że w szeleście, szeleście, szumie ich lejących się odrzutowców słychać śmiech syreny, surowy krzyk wodnego króla czy plusk złotej rybki? Albo dlatego, że bijące strumienie piany budzą w nas taką samą radość i zachwyt jak źródła, strumienie i wodospady. Powietrze w pobliżu zbiornika jest zawsze czyste, świeże i chłodne. I nie na próżno mówią, że woda „oczyszcza”, „myje” nie tylko ciało, ale także duszę.
Chyba każdy zauważył, jak dużo łatwiej oddycha się nad wodą, jak znika zmęczenie i rozdrażnienie, jak orzeźwiająca i jednocześnie uspokajająca jest bliskość morza, rzeki, jeziora czy stawu. Już w starożytności ludzie myśleli o tym, jak tworzyć sztuczne zbiorniki wodne, szczególnie interesowała ich zagadka płynącej wody.

Słowo fontanna ma pochodzenie łacińsko-włoskie, pochodzi od łacińskiego „fontis”, co tłumaczy się jako „źródło”. Pod względem znaczeniowym oznacza to strumień wody uderzający w górę lub wypływający z rury pod ciśnieniem. Znajdują się tu fontanny pochodzenia naturalnego - źródła tryskające małymi strumieniami. To właśnie te naturalne źródła od czasów starożytnych przyciągały uwagę człowieka i skłaniały do zastanowienia się, jak wykorzystać to zjawisko tam, gdzie ludzie tego potrzebują.
Pierwsze fontanny pojawiły się w starożytnej Grecji. Mieli bardzo proste urządzenie i wcale nie przypominali wspaniałych fontann naszych czasów. Ich cel był czysto praktyczny. Zaopatrz miasta i miasteczka w wodę. Stopniowo Grecy zaczęli dekorować swoje fontanny. Pokryli je płytkami, zbudowali posągi, osiągnęli wysokie strumienie. Fontanny stały się atrybutem niemal każdego miasta. Wyłożone marmurem, z mozaikowym dnem, łączono je albo z zegarem wodnym, albo z organami wodnymi, albo z teatrzykiem kukiełkowym, w którym figury poruszały się pod wpływem strumieni. Historycy opisują fontanny z mechanicznymi ptakami, które śpiewały wesoło i milkły, gdy nagle pojawiła się sowa.
W ślad za starożytnymi Grekami w Rzymie zaczęto budować fontanny. Samo słowo fontanna ma rzymskie korzenie. Rzymianie znacznie poprawili rozmieszczenie fontann. Do fontann Rzymianie robili fajki z wypalanej gliny lub ołowiu. W czasach świetności Rzymu fontanna stała się obowiązkowym atrybutem wszystkich bogatych domów. Dno i ściany fontann ozdobiono płytkami. Strumienie wody wystrzeliwane z pysków pięknych ryb lub egzotycznych zwierząt.
Rozwojowi fontann ułatwiło wynalezienie przez starożytnych Greków mechaniki prawa naczyń połączonych, za pomocą którego patrycjusze urządzali fontanny na dziedzińcach swoich domów. Ozdobne fontanny starożytnych można śmiało nazwać pierwowzorem nowoczesnych fontann.
Po upadku starożytnego świata fontanna ponownie zamienia się jedynie w źródło wody. Odrodzenie fontann jako sztuki rozpoczyna się dopiero w okresie renesansu. Fontanny stają się częścią zespół architektoniczny, jego kluczowym elementem.
Najbardziej znane to fontanny Wersalu we Francji i Peterhof w Rosji.
Nowoczesne fontanny są piękne nie tylko w ciągu dnia, kiedy lśnią i mienią się w słońcu, ale także wieczorem, kiedy zamieniają się w kolorowe muzyczne fajerwerki wodne. Niewidzialne lampy zanurzone w wodzie sprawiają, że jego strumienie są albo blado liliowe, albo jaskrawo pomarańczowe, prawie ogniste lub błękitne. Wielobarwne strumienie biją i wydają dźwięki, które łączą się w melodię...
FI Tiutchev.
FONTANNA

Zobacz, jak żyje chmura
Lśniąca fontanna wiruje;
Jak płonie, jak miażdży
Jego w słońcu mokry dym.
Wznosząc się do nieba z promieniem, on
Dotknął cenionej wysokości -
I znowu z ognistym pyłem
Upadek na ziemię jest potępiony.

O śmiertelnej myśli armatki wodnej,
O niewyczerpana armatka wodna!

Jakie prawo jest niezrozumiałe
Dąży do ciebie, przeszkadza ci?
Jak chciwie jesteś rozdzierany do nieba!
Ale ręka jest niewidocznie śmiertelna
Twój promień jest uparty, załamuje się,
Przewraca się w rozpryskach z wysokości.

Spójrzmy na układ urządzenia fontanny. Urządzenie fontanny opiera się na znanej nam z fizyki zasadzie naczyń połączonych. Wodę zbiera się w zbiorniku umieszczonym nad basenem z fontanną. W takim przypadku ciśnienie wody na wylocie z fontanny będzie równe różnicy wysokości wody H1. W związku z tym im większa różnica między tymi wysokościami, tym silniejsze ciśnienie i wyższy strumień fontanny. Średnica wylotu fontanny wpływa również na wysokość strumienia fontanny. Im jest mniejszy, tym wyżej uderza fontanna.

Eksperymentuj z rurką i lejkiem
PYTANIA do dzieci (zadania)
Zadanie 1. Historyczne. Mieszkańcy współczesnego Rzymu nadal korzystają z pozostałości akweduktu zbudowanego przez ich przodków. Ale rzymska kanalizacja nie była położona w ziemi, ale nad nią, na wysokich kamiennych filarach. Inżynierowie obawiali się, że w zbiornikach połączonych bardzo długą rurą (lub rynną) woda nie będzie na tym samym poziomie, że podążając za zboczami gruntu, w niektórych miejscach woda nie będzie płynąć w górę. Dlatego zwykle nadawali zaopatrzeniu w wodę równomierne nachylenie w dół (w tym celu często trzeba było albo poprowadzić wodę dookoła, albo zbudować wysokie, mocne podpory). Jedna z rzymskich rur ma długość 100 km, a bezpośrednia odległość między jej końcami jest o połowę mniejsza.
? Czy inżynierowie starożytnego Rzymu mieli rację? Jeśli nie, jaki jest ich błąd?
Zadanie 2. Budowa. Masz do dyspozycji linijkę i naczynia łączące wypełnione płynem.
? Jak za ich pomocą narysować na tablicy ściśle poziomą linię? Pokazać je. Zastanów się, gdzie w praktyce możesz napotkać taki problem.

Fontanna w rozrzedzonym powietrzu

Fontanna Czapli

Jednym z urządzeń opisanych przez starożytnego greckiego naukowca Heron z Aleksandrii była magiczna fontanna Herona. Głównym cudem tej fontanny było że woda z fontanny biła sama, bez użycia jakiegokolwiek zewnętrznego źródła wody. Zasada działania fontanny jest dobrze widoczna na rysunku. Przyjrzyjmy się bliżej, jak działała fontanna Czapli.
Fontanna Czapli składa się z otwartej czaszy oraz dwóch hermetycznych naczyń umieszczonych pod czaszą. Od górnej miski do dolnego pojemnika znajduje się całkowicie szczelna tuba. Jeśli wlejesz wodę do górnej miski, woda zacznie przepływać przez rurkę do dolnego pojemnika, wypierając stamtąd powietrze. Ponieważ sam dolny pojemnik jest całkowicie uszczelniony, powietrze wypychane przez wodę przez szczelną rurkę przenosi ciśnienie powietrza do miski środkowej. Ciśnienie powietrza w środkowym zbiorniku zaczyna wypychać wodę i fontanna zaczyna działać. Jeśli do rozpoczęcia pracy trzeba było wlać wodę do miski górnej, to do dalszej pracy fontanny woda, która wpadła do miski ze środkowego pojemnika była już wykorzystana. Jak widać, urządzenie fontanny jest bardzo proste, ale to tylko na pierwszy rzut oka.
Podniesienie wody do miski górnej odbywa się dzięki ciśnieniu wody o wysokości H1, natomiast fontanna podnosi wodę o wiele duża wysokość H2, co na pierwszy rzut oka wydaje się niemożliwe. W końcu powinno to wymagać znacznie większego nacisku. Fontanna nie powinna działać. Ale wiedza starożytnych Greków okazała się tak wysoka, że domyślili się przenieść ciśnienie wody z naczynia dolnego do naczynia środkowego nie wodą, ale powietrzem. Ponieważ ciężar powietrza jest znacznie mniejszy niż ciężar wody, spadek ciśnienia w tym obszarze jest bardzo mały, a fontanna wystrzeliwuje z czaszy na wysokość H3. Wysokość strumienia fontanny H3, bez uwzględnienia strat ciśnienia w rurach, będzie równa wysokości ciśnienia wody H1.

Tak więc, aby woda fontanny uderzała jak najwyżej, konieczne jest wykonanie konstrukcji fontanny jak najwyżej, zwiększając tym samym odległość H1. Ponadto musisz podnieść środkowe naczynie tak wysoko, jak to możliwe. Jeśli chodzi o prawo fizyki dotyczące zachowania energii, jest ono w pełni przestrzegane. Woda z naczynia środkowego pod wpływem grawitacji wpływa do naczynia dolnego. To, że przechodzi przez górną misę i jednocześnie bije tam fontanną, bynajmniej nie kłóci się z zasadą zachowania energii. Jak rozumiesz, czas działania takich fontann nie jest nieskończony, w końcu cała woda ze środkowego naczynia spłynie do dolnego i fontanna przestanie działać. Na przykładzie fontanny Czapli widzimy, jak wysoka była wiedza naukowców starożytnej Grecji

Niedaleko Sankt Petersburga znajduje się Peterhof - zespół parków, pałaców i fontann. Na marmurowym obelisku, stojącym przy ogrodzeniu Górnego Ogrodu Peterhofu, wyryte są liczby: 29. To odległość w kilometrach od Sankt Petersburga do wspaniałej wiejskiej rezydencji rosyjskich cesarzy, a obecnie światowej sławy „stolicy Rosji”. fontanny” – Peterhof. Jest to jedyny zespół na świecie, którego fontanny działają bez pomp i skomplikowanych konstrukcji wodnych. Zastosowano tu zasadę naczyń połączonych – różnicę poziomów, na których usytuowane są fontanny i zbiorniki retencyjne. Majestatyczna panorama otwiera się, gdy zbliżamy się do Peterhofu od strony morza: najbardziej wysoka temperatura zajmuje Wielki Pałac, górujący na skraju naturalnego 16-metrowego tarasu. Na zboczu Wielka Kaskada mieni się złotymi rzeźbami i srebrnymi strumieniami fontann. Przed kaskadą i środkiem wiadra z wodą wznosi się potężny strumień fontanny Samson, a następnie wody pędzą do zatoki wzdłuż prostego, niczym strzała, Kanału Morskiego, który jest osią planistyczną północ-południe . Kanał jest jedną z najstarszych budowli Peterhofu, wskazaną już na pierwszych planach, które naszkicował sam Piotr I. Kanał dzieli Dolny Park, którego powierzchnia wynosi 102 hektary, na dwie części, umownie określane jako „zachodnia” i „zachodnia” wschodni".
Na wschodzie znajduje się Pałac Monplaisir, kaskadowe fontanny „Szachownicowa Góra” i „Rzymskie”, fontanny „Piramida”, „Słońce”, fontanny krakersów. W zachodniej części znajduje się pawilon Ermitażu i Pałac Marly, kaskada Złotej Góry, fontanny Menager i Cloches. To nie przypadek, że Peter wybrał to szczególne miejsce na budowę Peterhofu. Badając teren, odkrył kilka zbiorników zasilanych przez źródła tryskające z ziemi. Latem 1721 r. zbudowano śluzy i kanał, którym grawitacyjnie spływała woda ze zbiorników ze Wzgórz Ropszy do basenów retencyjnych Ogrodu Górnego, i tutaj można było urządzić tylko małe strumienie-fontanny. Kolejną rzeczą jest Park Dolny, rozpostarty u podnóża tarasu. Woda z 16-metrowej wysokości rurami z basenów Ogrodu Górnego, zgodnie z zasadą naczyń połączonych, spływa z siłą w dół, by szybować wieloma wysokimi strumieniami w parkowych fontannach. Razem w park dolny aw Ogrodzie Górnym znajdują się 4 kaskady i 191 fontann (w tym kaskadowe armatki wodne).
Zasady zaopatrzenia w wodę wynalezione przez Piotra Wielkiego obowiązują do dziś, świadcząc o talencie założyciela Peterhofu.
Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej faszystowscy najeźdźcy całkowicie zniszczyli system fontann Petrodvorets. Usunęli i usunęli rzeźby, w tym słynną rzeźbę „Samsona”, którą pocięto na kawałki i również wysłano do Niemiec, w wielu miejscach wycięto ołowiane rurociągi, zdarto ołowiane blachy z progów Wielkiej Kaskady, usunięto dysze, a także wszystkie okucia z metali kolorowych Na szczęście znaczna część rzeźb i innych dzieł sztuki została ewakuowana na czas.
Armia radziecka, która wyzwoliła Pietrodworiec, zastała tam tylko ruiny; system fontann został zniszczony w 80 procentach. Obecnie, w wyniku szeroko zakrojonych prac konserwatorskich, odrestaurowano główne fontanny Petrodworca.

model fontanny

Fontanny od dawna przyciągają artystów i poetów. O tych magicznych strumieniach wody napisano wiele wierszy. Jednym ze słynnych wierszy jest wiersz A.S. Puszkin „Fontanna Bakczysaraju” (fragment)
Fontanna miłości, fontanna żywa!
Przyniosłem ci dwie róże w prezencie.
Kocham twój cichy głos
I poetyckie łzy.

twój srebrny pył
Kropi mnie zimna rosa:
Ach, płyń, płyń, klucz jest satysfakcjonujący!
Mrucz, mrucz mi swoją historię...

Nasze dzieci zostały również zaproszone do spróbowania swoich sił jako poeci. Posłuchajmy, co z tego wyszło.

Chłopaki z wierszy

„Diamentowe fontanny lecą z wesołym szumem do chmur…” - tak poetycko w przenośni Aleksander Siergiejewicz Puszkin mówił o fontannach starożytnego Petersburga. W magicznym dialekcie fontanny wyczuwał zabawę i dążenie do podniebnych wysokości. Nic dziwnego, że w duszy człowieka rodzi się wiele różnych skojarzeń, gdy w żywym całunie fontanny nagle rozbłyskuje wielobarwna tęcza. W ostatnich latach w miastach zaczęło pojawiać się jedna po drugiej fontann, zaczęto wykorzystywać możliwości fontann do organizowania wspaniałych pokazów fontann. Oczywiście fontanny używane na imprezach mają znaczenie
itp.................

Niesamowite dzieło starożytnego wynalazcy Czapli z Aleksandrii - wiecznej fontanny

Starożytne rękopisy arabskie przyniosły nam historię niesamowitych dzieł starożytnego wynalazcy Herona z Aleksandrii. Jednym z nich jest piękna cudowna misa w świątyni, z której tryskała fontanna. Nigdzie nie było widać żadnych rur zasilających, a wewnątrz - mechanizmy

Zastrzegany wynalazek znacznie różni się od zabawek Wiktora Żigunowa (Rosja) i Johna Falkisa (USA), opatentowanych podczas zimnej wojny. Kto wie, skoro tak wielkie mocarstwa zainteresowały się tym wynalazkiem, czy jest to perpetuum mobile, czy po prostu jeden z uniwersalnych silników starożytnego greckiego naukowca Czapla z Aleksandrii utracone przez ludzkość na 2000 lat.

Celem wynalazku jest udowodnienie całemu światu, że Fontanna Czapli nie jest mitem ani prymitywnym projektem, ale realnym, praktycznie możliwym projektem, który próbuje rozwikłać od 2000 lat.

Zastrzegany wynalazek ma na celu ujawnienie prawdziwego projektu fontanna Czapli, na poziomie wiedzy starożytnych greckich naukowców, który wielu naukowców próbuje odkryć od 2000 lat, do dnia dzisiejszego, bez widocznych mechanizmów i rur zasilających, które mogłyby stworzyć efekt perpetuum mobile.

Fontanna Czapli składa się z trzech szklanych naczyń - zewnętrznego 1, środkowego 2 i wewnętrznego 3, ale w przeciwieństwie do pierwowzoru Wiktora Żigunowa, umieszczonych jedno w drugim. Naczynie zewnętrzne 1 ma kształt otwartej miski, do której wlewa się wodę tak, że woda zakrywa dwa naczynia 2 i 3 - sklejone ze sobą tak, że powstaje próżnia 6 i izolacja termiczna pomiędzy wodą z naczynia 1 a powietrzem w statek 3. Również statek 3 to pojemność robocza. W naczyniu 3 znajdują się dwa otwory - od góry, gdzie rurka jest mocno włożona, do dna naczynia i od dołu, gdzie znajduje się zawór 5. i ścianek zewnętrznych naczynia 3 powietrze, aż do ciśnienie atmosferyczne w naczyniu 1 i ciśnienie powietrza w naczyniu 3 są równe. między naczyniami 2 i 3 nagrzewają się ściany naczynia 3 i powietrze w naczyniu 3. Powietrze w naczyniu 3 rozszerza się i wypycha wodę z naczynia 3 przez rurę 4, tworząc fontannę. Poziom wody w naczyniu 1 wzrasta i odpowiednio
ciśnienie atmosferyczne wody w naczyniu 1 wzrasta, więc gdy tylko zostanie naruszona równość ciśnienia atmosferycznego w naczyniu 1 i powietrza w naczyniu 3, woda wpływa do naczynia 3 przez zawór 5, ochładza i spręża powietrze w naczyniu 3, proces powtarza. Tak więc w tym wynalazku energia promieni słonecznych jest przekształcana w ruch wody. Fontanna działa codziennie, bez widocznych mechanizmów i
rury zasilające.

Zaletą jest to, że naczyń nie trzeba przestawiać ani przewracać. Fontanna działa codziennie bez widocznych mechanizmów i rur zasilających oraz w każdym miejscu, gdzie padają promienie słoneczne.

Przez szklane naczynie 1 wypełnione wodą trudno dostrzec wewnętrzne szklane naczynia i tworzy się efekt perpetuum mobile, którego żaden naukowiec nie byłby w stanie powtórzyć przez 2000 lat.

Wykonane przez 7-klasistów

Alim Mokaev, Amiran Tumenov, Islam Boziev, Margarita Orakova

Cel: rozważ działanie prawa naczyń połączonych na przykładzie działania fontann obiegowych.

Zadania:

1. Przestudiuj materiał o fontannach: ich rodzaje i zasady działania.

2. Zaprojektuj model fontanny cyrkulacyjnej

3. Stwórz skarbonkę fontann w mieście Nalczyk.

4. Przeanalizuj otrzymane informacje i wyciągnij wnioski na temat urządzenia i zasady działania fontann.

Metody:

Studiowanie literackich i innych źródeł informacji, przeprowadzanie eksperymentów, analizowanie informacji i wyników.

Istotność problemu

Wpływ wody na człowieka można nazwać prawdziwie magicznym. Szum fontanny łagodzi stres, uspokaja i pozwala zapomnieć o zmartwieniach.

Teraz idee sztuki otrzymały nowe wcielenie - łącząc idee architektów, artystów i specjalistów w obszarach high-tech .

Urządzenie fontanny opiera się na znanej nam z fizyki zasadzie komunikowania się naczyń: W naczyniach połączonych o dowolnym kształcie i przekroju powierzchnie jednorodnej cieczy są ustawione na tym samym poziomie .

Wodę zbiera się w zbiorniku umieszczonym nad basenem z fontanną. W takim przypadku ciśnienie wody na wylocie z fontanny będzie równe różnicy wysokości wody H1. W związku z tym im większa różnica między tymi wysokościami, tym silniejsze ciśnienie i wyższy strumień fontanny. Średnica wylotu fontanny wpływa również na wysokość strumienia fontanny. Im jest mniejszy, tym wyżej uderza fontanna.

fontanna cyrkulacyjna

W krążących fontannach woda krąży w błędnym kole. Ich główny zbiornik znajduje się poniżej. Woda ze zbiornika unosi się wężem za pomocą pompy. Wąż biegnie wewnątrz i nie jest widoczny z zewnątrz. Fontanny działające na zasadzie cyrkulacji nie wymagają doprowadzenia do nich wody. Wystarczy raz wlać wodę, a następnie uzupełniać w miarę jej odparowywania.

naturalne fontanny

gejzery, źródła i

wody artezyjskie

Sztuczne fontanny:

ulica, krajobraz, wnętrze

Fontanna w hotelu zdrojowym

„Sindica”

Fontanna przed Kinem Państwowym i Salą Koncertową

Fontanna kinowa

"Wschód"

Fontanna na alei Szogentsukowa

Fontanna na placu 400-lecia zjednoczenia z Rosją

10 najbardziej niesamowite fontanny na świecie

Moonlight Rainbow Fountain (Seul) - najdłuższa fontanna na moście

2. Fontanna Króla Fahda (Dżudda) -

najwyższy

3. Fontanna Dubaju (Dubaj) - największa i najdroższa

4. Fontanna Korony (Chicago) -

najbardziej międzynarodowy

5. Fontanny Peterhof (St. Petersburg) - najbardziej luksusowe

6. Fontanna bogactwa (Singapur) – fontanna zbudowana zgodnie z feng shui

7. Fontanna Bellagio (Las Vegas) – najsłynniejsza tańcząca fontanna w Ameryce

8. Strzeliste fontanny (Osaka)

- najbardziej przewiewny

9. Fontanna Merkurego (Barcelona)

- najbardziej trujący

Eksperymentalna część pracy

Wykonanie fontanny to problem lub zadanie do rozwiązania. Oczywiście natychmiast pojawiły się problemy rozwojowe.

Hipoteza:

Próba wykorzystania faktu, że w naczyniach połączonych jednorodna ciecz znajduje się na tym samym poziomie do wykonania fontanny
Jeśli fontanna będzie działać, dowiedz się, czy wysokość fontanny zależy od średnicy rury

Wyniki pracy:

Pragniemy przedstawić Państwu fontanny cyrkulacyjne.

Przeprowadzone badania: „Sprawdzanie zależności wysokości kolumny fontanny od średnicy tuby”

Wniosek:

Wysokość fontanny zależy od średnicy rury. Im mniejsza średnica rury, tym wyższa kolumna fontanny.

Wnioski:

1. Wszystkie fontanny wykorzystują naczynia połączone

2. W naczyniach połączonych ma tendencję do jednorodnej cieczy być na tym samym poziomie

3. Fontanna bije z powodu różnicy wysokości wody w naczyniach połączonych

4. Fontanny różnią się sposobem dostarczania wody do głównego zbiornika

Wyniki:

Fontanny skarbonki miasta Nalczyk

2. DIY obiegowe fontanny

„Zależność wysokości strumienia fontanny od parametrów fizycznych”

Czernogórka - 2014

MBOU „Liceum”

Wstęp

Cel badania

Hipoteza

Cele badań

Metody badawcze

I. Część teoretyczna

1. Historia powstania fontann

2. Fontanny w Chakasji

3. Historia pojawienia się fontanny w Petersburgu

4. Ciśnienie jako siła napędowa fontann:

4.1 Siły nacisku płynu

4.2 Ciśnienie

4.3 Zasada działania naczyń połączonych

4.4 Rozmieszczenie techniczne fontann

II. Część praktyczna

1. Działanie różnych modeli fontann.

1.1 Fontanna w pustce.

1.2 Fontanna Czapli.

2. Model fontanny

III. Wniosek

IV. Bibliografia

V. Aplikacja

WSTĘP

Fontanny są nieodzowną ozdobą klasycznego parku regularnego. A.S. Puszkin dobrze powiedział o ich pięknie:

Latające diamentowe fontanny

Z wesołym hałasem do chmur,

Pod nimi świecą idole...

Miażdżąc marmurowe bariery,

Perła, ognisty łuk

Spadające, pluskające wodospady.

Często podziwiamy piękno fontann w naszej stolicy Abakanie.Każda nowa fontanna. To jest nowa bajka, nowa bajeczny kącik do którego dążą mieszkańcy miasta. Długo obserwowaliśmy z dziadkiem, jak powstaje fontanna w naszym parku. Zapytałem dziadka, czy można zrobić fontannę w domu. Był problem. Wspólnie zaczęli zastanawiać się, jak rozwiązać ten problem. Kiedy zostaliśmy wtajemniczeni do licealistów, po raz pierwszy zobaczyłem fontannę w warunkach laboratoryjnych.

Naprawdę myślałem o tym, jak i dlaczego działa fontanna. Poprosiłem mojego nauczyciela fizyki, aby pomógł mi to rozgryźć. Postanowiliśmy odpowiedzieć na to pytanie, przeprowadzić badanie.

Wybrany przeze mnie temat jest interesujący i aktualny w obecnych czasach..Ponieważ fontanny są jednym z głównych tematów kształtowania krajobrazu obszaru parku, źródło gorącej wody czas letni, a każdy zakątek miasta staje się piękniejszy i przytulniejszy dzięki fontannie.

CEL BADANIA: Dowiedz się jak i dlaczego działa fontanna oraz od jakich parametrów fizycznych zależy wysokość strumienia w fontannie.

HIPOTEZA: Zakładam, że fontannę można stworzyć w oparciu o właściwości naczyń połączonych, a wysokość strumienia w fontannie zależy od względnego położenia tych naczyń połączonych.

CELE BADAŃ:

Poszerz swoją wiedzę na temat „Naczynia komunikacyjne”.

Wykorzystaj zdobytą wiedzę do wykonywania kreatywnych zadań.

METODY BADAWCZE:

Teoretyczny - badanie źródeł pierwotnych.

Laboratorium - przeprowadzanie eksperymentu.

Analityczny - analiza wyników.

Synteza to uogólnienie materiałów teorii i uzyskanych wyników. Tworzenie modelu.

1. HISTORIA TWORZENIA FONTANN

Mówią, że są trzy rzeczy, na które można patrzeć bez końca - ogień, wodę i gwiazdy. Kontemplacja wody - czy to tajemniczej głębi gładkiej powierzchni, czy też przeźroczystych strumieni, pędzących gdzieś i pędzących gdzieś, jak żywych - jest nie tylko przyjemna dla duszy i korzystna dla zdrowia. Jest w tym coś prymitywnego, dlaczego człowiek zawsze dąży do wody. Nie bez powodu dzieci mogą bawić się godzinami nawet w pobliżu zwykłej kałuży deszczowej. Powietrze w pobliżu zbiornika jest zawsze czyste, świeże i chłodne. I nie na próżno mówią, że woda „oczyszcza”, „myje” nie tylko ciało, ale także duszę.

Chyba każdy zauważył, jak dużo łatwiej oddycha się nad wodą, jak znika zmęczenie i rozdrażnienie, jak orzeźwiająca i jednocześnie uspokajająca jest bliskość morza, rzeki, jeziora czy stawu. Już w starożytności ludzie myśleli o tym, jak tworzyć sztuczne zbiorniki wodne, szczególnie interesowała ich zagadka płynącej wody.

zamilkł, gdy nagle pojawiła się sowa. Dalszy rozwój

budowę fontann otrzymanych w Starożytny Rzym. Pojawiły się tu pierwsze tanie fajki – były wykonane z ołowiu, którego w nadmiarze pozostało po przetworzeniu rudy srebra. W I wieku n.e. w Rzymie dzięki uzależnieniu ludności od fontann zużywano dziennie 1300 litrów wody na mieszkańca. Od tego czasu w domu każdego zamożnego Rzymianina urządzano mały dziedziniec i basen, a pośrodku krajobrazu z pewnością biła mała fontanna. Fontanna ta pełniła rolę źródła wody pitnej i źródła chłodu w upalne dni. Rozwojowi fontann ułatwiło wynalezienie przez starożytnych Greków mechaniki prawa naczyń połączonych, za pomocą którego patrycjusze urządzali fontanny na dziedzińcach swoich domów. Ozdobne fontanny starożytnych można śmiało nazwać pierwowzorem nowoczesnych fontann. W przyszłości fontanny ewoluowały od źródła wody pitnej i chłodu do dekoracyjnej dekoracji majestatycznych zespołów architektonicznych. Jeśli w średniowieczu fontanny służyły jedynie jako źródło zaopatrzenia w wodę, to wraz z początkiem renesansu fontanny stają się częścią zespołu architektonicznego, a nawet jego kluczowym elementem.(Patrz dodatek 1)

2. Fontanny w Chakasji

W stolicy Chakasji, w mieście Abakan, na małym stawie w parku zbudowano wyjątkową fontannę. Faktem jest, że fontanna pływa. Składa się z pompy, pływaka, światła i dyszy fontanny. Nowa fontanna jest interesująca, ponieważ jest łatwa w montażu i demontażu, można ją zainstalować w absolutnie dowolnym miejscu w stawie. Wysokość strumienia wynosi trzy i pół metra. Ciekawa funkcja Projekt fontanny polega na obecności różnych wzorów wody. Latem ta fontanna jest otwarta przez całą dobę (patrz załącznik 2).

Budowa fontanny została zakończona w pobliżu administracji miasta Abakan.

Woda nie podnosi się tutaj, ale

schodzi wzdłuż sześciennych struktur do doniczek z wodą

rośliny. Miska fontanny wyłożona jest płytą chodnikową z kamienia naturalnego. Projekt został opracowany przez firmę Abakan Architects. Konstrukcje kubiczne stylizowane są na architekturę budynku wydziału urbanistyki (patrz załącznik 3).

3. Historia pojawienia się fontanny w Petersburgu.

Położenie miast wzdłuż brzegów rzek, obfitość naturalnych zbiorników wodnych, wysoki poziom wody gruntowe i płaski teren - wszystko to nie przyczyniło się do budowy fontann w Rosji w średniowieczu. Wody było dużo, łatwo było ją zdobyć. Pierwsze fontanny związane są z imieniem Piotra I.

W 1713 roku architekt Lebdon zaproponował budowę fontann w Peterhofie i zaopatrzenie ich w „wodę do zabawy, ponieważ parki są bardzo nudne”.

wydaje się." Zespół parków, pałaców i fontann Peterhofu pojawił się w pierwszej ćwierci XVIII wieku. jako swego rodzaju pomnik triumfalny ku czci pomyślnego zakończenia walki Rosji o dostęp do Bałtyku (144 fontanny, 3 kaskady). Początek budowy datuje się na 171 rok.

Francuski mistrz proponował „budowę urządzeń ujęć wody, jak w Wersalu – poprzez podnoszenie wody z Zatoki Fińskiej. Z jednej strony wymagałoby to budowy urządzeń pompujących, a z drugiej droższych niż te przeznaczone dla wody słodkiej.Dlatego w 1720 r. sam Piotr I udał się na wyprawę w okolice i 20 km od Peterhofu, na tzw. powierzony pierwszemu rosyjskiemu inżynierowi hydraulikowi Wasilijowi Tuwołkowowi.

Zasada działania fontann Peterhof jest prosta: woda przepływa grawitacyjnie do dysz zbiorników. Zastosowano tu prawo naczyń połączonych: stawy (zbiorniki) znajdują się znacznie wyżej niż teren parku. Na przykład Staw Różowego Pawilonu, z którego pochodzi wodociąg Samsonowski, znajduje się na wysokości 22 m nad poziomem zatoki. Zbiornik wodny dla Wielkiej Kaskady to 5 fontann Ogrodu Górnego.

Teraz kilka słów o fontannie „Samson” - głównej spośród wszystkich fontann Peterhofu pod względem wysokości i mocy strumienia. Pomnik wzniesiono w 173 roku dla uczczenia 25. rocznicy bitwy pod Połtawą, która przesądziła o wyniku wojny północnej na korzyść Rosji. Przedstawia biblijnego bohatera Samsona (bitwa miała miejsce 28 czerwca 1709 r., w dniu św. Samsona, który był uważany za niebiańskiego patrona wojsk rosyjskich), rozdzierającego paszczę lwa ( godło narodowe Szwecja zawiera wizerunek lwa). Twórcą fontanny jest K. Rastrelli. Pracę fontanny podkreśla ciekawy efekt; gdy włączają się fontanny Peterhofu, woda pojawia się również w otwartej paszczy lwa, a strumień stopniowo staje się coraz wyższy, a gdy osiągnie granicę symbolicznie demonstrującą wynik pojedynku, fontanny zaczynają bić

„Trytony” na górnym tarasie Kaskady („Syreny i najady”). Z muszli

bóstwa morskie trąbią, tryskają fontanny szerokimi łukami: władcy wody trąbią o chwale bohatera.

w 1739 r dla cesarzowej Anny Ioannovny, zgodnie z rysunkami kanclerza A. D. Tatiszczewa, w pobliżu Domu Lodowego wykonano rodzaj fontanny: naturalnej wielkości figurę słonia, z którego trąby wypływał strumień wody o wysokości 17 metrów (wodę dostarczał pompę) wyrzucono, w nocy wyrzucono płonący olej. Przed wejściem do lodowni dwa delfiny również wyrzucały strumienie oleju.

W większości przypadków pompy były używane do tworzenia fontann w Peterhofie. Tak więc w Rosji po raz pierwszy zastosowano w tym celu parową pompę atmosferyczną. Został zbudowany na polecenie Piotra I w latach 1717-1718. i zainstalowano w jednym z pomieszczeń groty ogródek letni do podnoszenia wody do fontann.

Petersburskie fontanny działają codziennie przez pięć miesięcy (od 9 maja do końca października) (zużycie wody przez 10 godzin wynosi 100 000 m3).

Dzień św. Samsona, który pokonał lwa, zbiegł się z klęską Szwedów pod Połtawą 27 czerwca 1709 r. „Samson, rosyjski ryczący lew austriacki, chwalebnie rozerwał na strzępy” - mówili o nim współcześni. Pod Samsonem oznaczano Piotra I, a pod lwem - Szwecję, na herbie której ta bestia jest przedstawiona.

Duża kaskada składa się z 64 fontann, 255 rzeźb, płaskorzeźb, maszkaronów i innych dekoracyjnych detali architektonicznych w Peterhofie, co czyni tę fontannę jedną z największych na świecie.

Ogród Górny rozciąga się niczym luksusowy dywan przed pałacem. Jej pierwotny układ wykonano w latach 1714-1724. architekci Braunstein i Leblon. W Ogrodzie Górnym znajduje się pięć fontann: 2 fontanny Stawów Kwadratowych, Dębowa, Mezheumny i Neptuna. (Patrz dodatek 4)

Ciśnienie jako siła napędowa fontann

4.1 Siły nacisku płynu.

Codzienne doświadczenie uczy nas, że ciecze działają ze znanymi siłami na powierzchnię stykających się z nimi ciał stałych. Siły te nazywamy siłami ciśnienia płynu.

Zasłaniając palcem odkręcony kran z wodą, czujemy siłę nacisku cieczy na palec. Ból w uszach, jakiego doświadcza pływak nurkujący na duże głębokości, jest spowodowany siłami ciśnienia wody na błonę bębenkową. Termometry głębinowe muszą być bardzo mocne, aby ciśnienie wody ich nie zmiażdżyło.

Ze względu na ogromne siły nacisku na dużych głębokościach kadłub łodzi podwodnej musi mieć znacznie większą wytrzymałość niż kadłub statku nawodnego. Siły ciśnienia wody na dnie naczynia podtrzymują naczynie na powierzchni, równoważąc działającą na nie siłę grawitacji. Siły nacisku działają na dno i ściany naczyń wypełnionych cieczą: wlewając rtęć do gumowego balonu, widzimy, że jego dno i ścianki wyginają się na zewnątrz. (Patrz załącznik 5.6)

Wreszcie siły nacisku działają z niektórych części płynu na inne. Oznacza to, że gdybyśmy usunęli jakąkolwiek część cieczy, to aby zachować równowagę pozostałej części, na powstałą powierzchnię musiałyby zostać przyłożone określone siły. Siły potrzebne do utrzymania równowagi są równe siłom ciśnienia, z jakim usunięta część cieczy działała na pozostałą część.

Siły nacisku na ścianki naczynia zawierającego ciecz lub na powierzchnię ciała stałego zanurzonego w cieczy nie działają w żadnym określonym punkcie na powierzchni. Są one rozmieszczone na całej powierzchni kontaktu ciała stałego z cieczą. Dlatego siła nacisku na daną powierzchnię zależy nie tylko od stopnia ściśnięcia stykającego się z nią płynu, ale także od wymiarów tej powierzchni.

W celu scharakteryzowania rozkładu sił nacisku, niezależnie od wielkości powierzchni, na którą działają, wprowadzono pojęcie ciśnienie.

Nacisk na powierzchnię to stosunek siły nacisku działającej na tę powierzchnię do pola powierzchni. Oczywiście ciśnienie jest liczbowo równe sile nacisku na powierzchnię powierzchni, której powierzchnia jest równa jedności.

Ciśnienie będziemy oznaczać literą p. Jeżeli siła nacisku na ten odcinek jest równa F, a powierzchnia przekroju jest równa S, wówczas nacisk wyraża się wzorem

p = F/S.

Jeśli siły nacisku są równomiernie rozłożone na jakiejś powierzchni, to ciśnienie jest takie samo w każdym punkcie na niej. Takim jest np. nacisk na powierzchnię tłoka ściskającego ciecz.

Często jednak zdarzają się przypadki, gdy siły nacisku rozkładają się nierównomiernie na powierzchni. Oznacza to, że różne siły działają na ten sam obszar w różnych miejscach na powierzchni. (Patrz załącznik 7)

Wlej wodę do naczynia, w bocznej ścianie którego wykonane są identyczne otwory. Zobaczymy, że dolny strumień wypływa na większą odległość, górny na krótszy.

Oznacza to, że na dnie naczynia panuje większe ciśnienie niż na górze.

4.3 Zasada działania naczyń połączonych.

Naczynia, które mają przesłanie lub wspólne dno, nazywane są komunikującymi się.

Weźmy kilka naczyń o różnych kształtach, połączonych od dołu rurką.

Ryc.5. Wszystkie naczynia połączone mają wodę na tym samym poziomie.

W przypadku wlania płynu do jednego z nich płyn przepłynie rurkami do pozostałych naczyń i osiądzie we wszystkich naczyniach na tym samym poziomie (rys. 5).

Wyjaśnienie jest następujące. Ciśnienie na swobodnych powierzchniach cieczy w naczyniach jest takie samo; jest równe ciśnieniu atmosferycznemu.

Zatem wszystkie wolne powierzchnie należą do tej samej poziomej powierzchni i dlatego muszą znajdować się w tej samej płaszczyźnie poziomej. (Patrz załącznik 8, 9)

Czajnik i jego dziobek to naczynia połączone: woda jest w nich na tym samym poziomie. Oznacza to, że dziobek imbryka musi sięgać tej samej wysokości, co górna krawędź naczynia, w przeciwnym razie nie będzie możliwości nalania imbryka do góry. Kiedy przechylamy czajnik, poziom wody pozostaje ten sam, a dziobek opada; kiedy opadnie do poziomu wody, woda zacznie się wylewać.

Jeśli płyn w naczyniach połączonych jest na różnych poziomach (można to osiągnąć poprzez umieszczenie przegrody lub zacisku pomiędzy naczyniami połączonymi i dodanie płynu do jednego z naczyń), wówczas powstaje tzw. ciśnienie cieczy.

Głowa to ciśnienie, które wytwarza ciężar słupa cieczy o wysokości równej różnicy poziomów. Pod działaniem tego ciśnienia ciecz po usunięciu zacisku lub przegrody będzie wpływać do naczynia, gdzie jej poziom jest niższy, aż poziomy się wyrównają.

Zupełnie inny wynik uzyskuje się, jeśli niejednorodne ciecze wlewa się do różnych kolan połączonych naczyń, tj. Ich gęstości są różne, na przykład woda i rtęć. Niższy słup rtęci równoważy wyższy słup wody. Biorąc pod uwagę, że warunkiem równowagi jest równość ciśnień po lewej i prawej stronie, otrzymujemy, że wysokość słupów cieczy w naczyniach połączonych jest odwrotnie proporcjonalna do ich gęstości.

W życiu są dość powszechne: różne dzbanki do kawy, konewki, wodowskazy na kotłach parowych, śluzy, hydraulika, rura zgięta w kolanie - wszystko to są przykłady naczyń połączonych.

Zasada działania naczyń połączonych leży u podstaw działania fontann.

Dziś mało kto myśli o tym, jak działają fontanny. Jesteśmy do nich tak przyzwyczajeni, że przechodząc obok rozglądamy się tylko od niechcenia.

I tak naprawdę, co jest tu szczególnego? Srebrzyste strumienie wody pod ciśnieniem wzbijają się w niebo i rozpadają na tysiące kryształowych bryzgów. Ale w rzeczywistości wszystko nie jest takie proste. Fontanny są strumieniowe, kaskadowe, mechaniczne. Fontanny - krakersy (na przykład w Peterhofie), o różnych wysokościach, kształtach, a każdy ma swoją nazwę.

Wcześniej wszystkie fontanny miały bezpośredni przepływ, to znaczy pracowały bezpośrednio z wodociągu, teraz stosuje się zaopatrzenie w wodę „obiegową”, za pomocą potężnych pomp. Fontanny również płyną na różne sposoby: strumienie dynamiczne (mogą zmieniać wysokość) i strumienie statyczne (strumień jest na tym samym poziomie).

Zasadniczo fontanny zachowują swoją historię

wygląd, tylko ich „wypełnienie” jest nowoczesne. Chociaż oczywiście zostały one zbudowane wcześniej, aby uzyskać sławę, jednym z takich przykładów jest fontanna w Ogrodzie Aleksandra.

Ma już 120 lat, ale część rur zachowała się w dobrym stanie. (Patrz załącznik 10)

II . Działanie różnych modeli fontann.

Zrobiłem studium na temat "Fontanny w pustce". Do tego wziąłem dwie kolby. Na pierwszy założyłem gumowy korek i przepuściłem przez niego cienką szklaną rurkę. Umieść gumową rurkę na przeciwległym końcu. Do drugiej kolby wlałem zabarwioną wodę.

Za pomocą pompki spuściłem powietrze z pierwszej kolby, przekręciłem kolbę. Opuściłem gumową rurkę do drugiej kolby z wodą. Ze względu na różnicę ciśnień woda z drugiej kolby wlewała się do pierwszej.

Odkryłem, że im mniej powietrza w pierwszej kolbie, tym silniejszy będzie bić strumień z drugiej.

Przeprowadziłem badanie na temat „Źródła Czapli”. W tym celu musiałem wykonać uproszczony model fontanny Czapli. Wziąłem małą buteleczkę i włożyłem do niej zakraplacz. W moim eksperymencie na tym modelu postawiłem kolbę do góry dnem. Kiedy otworzyłem zakraplacz, woda wylała się z kolby strumieniem.

Potem obniżyłem kolbę trochę niżej, woda lała się znacznie wolniej, a strumień stał się znacznie mniejszy. Po dokonaniu odpowiednich zmian dowiedziałem się, że wysokość strumienia w fontannie zależy od względnego położenia naczyń połączonych.

Zależność wysokości strumienia w fontannie od względnego położenia naczyń połączonych. (Patrz załącznik 11)

Zależność wysokości strumienia w fontannie od średnicy otworu.

(Patrz załącznik 12)

Wniosek: wysokość strumienia fontanny zależy od:

Biorąc pod uwagę względne położenie naczyń połączonych, im wyższy z naczyń połączonych, tym większa wysokość strumienia.

Im mniejsza średnica otworu, tym wyższa wysokość strumienia.

model fontanny

Aby zbudować fontannę na osobistej działce, musisz wykonać model fontanny, dowiedzieć się, jak zbudować fontannę i gdzie zainstalować zbiornik na wodę. Projekt fontanny został wykonany w domu. Udekorowawszy sam model fontanny,

Za pomocą zakraplacza przymocowano do niej kolbę (patrz załącznik 13).

wtedy woda będzie płynąć bardzo wolno, a jeśli podniesiesz kolbę na drugą półkę, to woda popłynie dużym strumieniem do góry.

III. Wniosek.

Celem mojej pracy było poszerzenie obszaru własnej wiedzy na temat „Naczynia Komunikujące się”, wykorzystując zdobytą wiedzę do wykonania zadania twórczego. W trakcie pracy odpowiedziałem sobie na pytanie: co jest siłą napędową pracy fontann i udało mi się stworzyć różne modele działania fontann.

Zbudowałem model fontanny, przestudiowałem układ techniczny fontann. Przeprowadził eksperymenty na temat „Naczynia komunikacyjne”.

W przyszłości planujemy z dziadkiem wybudować fontannę na naszym podwórku, korzystając z wiedzy i danych, które otrzymaliśmy studiując techniczne rozmieszczenie fontann.

Wniosek: Woda w fontannie w fontannie działa na zasadzie "Fontanny Czapli".

IV. Bibliografia.

„Encyklopedia fizyczna”, dyrektor generalny A. M. Prochow.

Moskwa. wyd. " Encyklopedia radziecka» 1988, 705 stron

„Encyklopedyczny słownik młodego fizyka” Comp. V. A. Chuyanov - 2 M .: Pedagogika, 1991 - 336 stron.

DA Kuchariants i AG Raskin „Ogrody i parki zespoły pałacowe Petersburg i przedmieścia”.
Dodatek 9

Załącznik 10.

Załącznik 11.

Średnica dziury

Wysokość zbiornika

Wysokość strumienia

0,1 cm

50 cm

2,5cm

0,1 cm

1m

3,5 cm

0,1 cm

130 cm

5 cm

Załącznik 12.

Średnica dziury

Wysokość zbiornika

Wysokość strumienia

0,1 cm

50 cm

2,5cm

0,3 cm

50 cm

2 cm

0,5 cm

50 cm

1,5 cm

Załącznik 13.

Załącznik 14.

„Środowisko wodne” - Poszukaj wody, w której rośnie ożypałka. Mieszkańcy środowiska wodnego. Temat lekcji: Środowisko wodne. Pytania do powtórzenia: Trzciny jeziorne. Porównanie warunków życia w różnych środowiskach. Ożypałka jest wąskolistna. Dziś nauczymy się:

„Biogeocenoza stawu” – Miętus. Biocenoza wód słodkich. Ptaki żyjące na powierzchni. Biogeocenoza stawowa. organizmy heterotroficzne. gatunki żyjące na powierzchni. Ludność zbiornika. Światło słoneczne. czynniki biotyczne. organizmy autotroficzne.

„Społeczności roślinne” – Klemens marzył o przekształceniu ekologii w prawdziwą naukę. Aleksander Nikołajewicz Formozow (1899 - 1973). Zasadniczo geografię ekologiczną roślin można dobrze połączyć z „nową botaniką”… W 1933 r. Braun-Blanquet opublikował „Prodrome des Groupements Vegetaux” (Prodromus). Cały nacisk kładziony jest na florystyczne podejście do zadań zasadniczo ekologicznych.

„Czynniki abiotyczne” - Rośliny: odporne na suszę - wilgociolubne i wodne Zwierzęta: wodne - wystarczająca ilość wody w pożywieniu. Są adaptacje. Temperatura. Abiotyczne czynniki środowiskowe. Wilgotność. Organizmy stałocieplne (ptaki i ssaki). Organizmy zimnokrwiste (bezkręgowce i wiele kręgowców). Optymalny reżim temperaturowy dla organizmów wynosi od 15 do 30 stopni Jednak ....

„Wodne społeczności” – Jak utrzymać się na powierzchni wody? Wydłużony, opływowy korpus. Społeczność słupa wody. Latająca ryba. Płaskie jak ciało tratwy. Mają wyrostki, włosie. „Żeglarze”. Cały światowy ocean to jeden system ekologiczny. W oceanie: społeczność powierzchni wody. mięśnie. Portugalska łódź i żaglówka. społeczność głębinowa.

„Biologia środowiska” - Aerobionty. Ilość O2 Ilość H2O Fluktuacje t Gęstość oświetlenia. Umieść zwierzęta lub rośliny z proponowanej listy w odpowiednim siedlisku. Badanie różnych siedlisk organizmów. Ernsta Haeckla. Stenobionty. Środowisko organizmu. Środowisko ziemia-powietrze. stan środowiska, który wpływa na organizm.