Изследователска работа "Създаване и изследване на модела на фонтана на Херон" творческа работа на учениците по физика (7 клас) по темата. Как да направите сами оформление на фонтан у дома (задача по физика)? Как да си направим фонтан по физика от капкомер

Още в древни времена хората са мислили как да създадат изкуствени резервоари, особено са се интересували от загадката на течащата вода. Думата фонтан е от латино-италиански произход, идва от латинското "fon tis", което се превежда като "източник". От гледна точка на значението това означава поток вода, който бие нагоре или изтича от тръба под налягане.

От архитектурна гледна точка фонтанът е конструкция, която служи като основа или ограда за струи вода, течащи нагоре и надолу. Първоначално чешмите са изградени като обществен източник на питейна вода. По-късно съчетаването на зелени площи, движеща се вода от фонтани и архитектурни композиции става едно от средствата за създаване на уникални художествено-образни решения в съвременната архитектура.

Иван Айвазовски "Големият дворец Петерхоф".

Стихове за фонтан. Болезнено море дебне във фонтана, Светлината блести и плитчините ловят ветреца. Мокър сън в долините и хълмовете, Край фонтана има суров кипарис. При фонтана е слънчево и ясно, Чар и митове от кадифени пори, Земният свят се ражда и угасва В пръските на струи и игрите на мушици. Димни и облачни лагери Води сянка край медния поток. До обяд стигам до фонтана, Където любовта е като вечно теглене... И пиян и уморен от жегата, Див в тропически прах, Изпивам небето с устните на прохода, И хвърлям кораби на юг. Крим под звездния купол на арената, Крим в камъните, облизан от вълната, Във всеки заминаващ посетител, С поглед, сроден с мен. Данилюк Сергей. Ще спра до чешмата. Той ще провеси дланите си, ще пръска радост в пространството, ще устрои гонитба за капчици. Фонтан от живи пръски щастие Оставя свежест на тялото, Дарява прохлада в разгара на лошото време И прави дъга от живота. Яна Гончарук.

Чапла. Това водно устройство е известно преди 2000 години. В наши дни обаче малко хора се замислят как работи. Всъщност сега има много домашни фонтани от различни видове в продажба. Но особеността на този фонтан е, че работи без двигател и можете да го направите сами.

Няма нужда да купувате

Любителите на DIY ще се радват да разберат, че това устройство може да се направи бързо и лесно. Как да си направим фонтан на чапла? Първо трябва да подготвите материалите и да разберете принципа на неговата работа. Не е трудно да направите обикновен фонтан на Heron със собствените си ръце. Да, и се състои само от два контейнера за вода, тръби и купа. Всички тези обекти са взаимосвързани и благодарение на гравитацията, съществуваща на Земята, струя вода се изтласква над повърхността на купата. Фонтанът на Херон също работи в пълно съответствие със законите на хидропневматиката.

Подробности

Всеки контейнер на фонтана служи за определена цел. Фонтанът на чапла започва с купа. Представлява купа, пълна с вода, от която излиза тънка тръба, насочена в долния съд. Именно през него водата започва своето движение. Този контейнер е празен. Той натрупва вода, която, издигайки се, създава налягане на въздуха, издигащ се през тънка тръба, и влиза в горния контейнер, пълен с вода. Оттук въздухът избутва водата, която се движи през тръбата в купата с вода и създава струя, която се вижда над повърхността на течността. Фонтанът на Heron може да работи много дълго време, но контейнерите трябва да се сменят. Тъй като долната се пълни постепенно с вода, а горната с въздух, което означава, че необходимото налягане престава да се създава.

Каква е тайната

Може да се изненадате да прочетете сега как можете да направите фонтан със собствените си ръце. В края на краищата този модел използва пластмаса, а преди 200 години все още не е бил изобретен. Всичко е просто. Гръцкият изобретател използва стъклени съдове. Първо, той проведе експеримент. Той наля вода в стъклена бутилка, след което я запуши с тапа, в която направи дупка. В тази дупка той вкара тръба, която стигаше до дъното на бутилката. След като постави тази структура на слънце, Херон започна да я наблюдава. Слънцето започна да нагрява бутилката и водата се втурна нагоре по тръбата. Освен това, колкото по-силно слънцето нагряваше, толкова повече вода изтичаше. Тогава Херон взе лупа и я насочи към бутилката, за да подсили действието на слънчевите лъчи. Нагрятата вода бликна от бутилката с висока струя. Това даде на Heron идеята, че водата може да се движи в кръг, издигайки се от бутилката и връщайки се в нея. Тогава той започна да мисли как да накара водата сама да се върне в съда.

Какво следва

Изобретателят излезе с идеята да постави още два в един съд. Третият съд беше празен, а вторият беше пълен с вода. Водата навлиза в третия съд, създавайки въздушно налягане, от което се издига нагоре по тръбата, разположена в средата на третия съд. От втория съд водата започва да се движи в третия, като се разширява при нагряване от слънчевите лъчи. В резултат зрителите виждат биещата струя на фонтана над повърхността на купата. Херон поставя първия си фонтан в храма. По това време беше като чудо, защото никой не можеше да обясни как работи тази чешма, защото не се виждаха механични устройства или тръби, през които да се изпомпва вода.

В днешно време

Изобретението на Heron все още е интересно за нашите съвременници. Особено изненадва децата, които все още не са запознати със законите на физиката. Съвременните изобретатели постепенно подобряват проекта на Heron. Те добавят нещо ново към него, подобряват свойствата му и, разбира се, измислят нещо свое. Например, можете да увеличите височината на струята, ако свържете няколко контейнера заедно, тогава налягането се сумира и избутва водната струя на голямо разстояние. Те също измислят различни начини за презареждане на фонтана. Би било хубаво да се уверите, че човек не трябва да участва в този процес.

В наши дни дори ученик може да го направи Херонов - четете в нашата статия. Можете да украсите това изобретение и да го инсталирате във вашата селска къща или апартамент, изненадвайки гостите си.

Този фонтан от пластмасови бутилки не изисква никакви парични разходи. В крайна сметка гравитацията, благодарение на която работи, все още е безплатна.

Фонтанът на Херон от Александрия е известен от 2000 години. Мнозина обаче го срещат за първи път. Уникалността на този фонтан се състои в това, че струята му бие над нивото на изворната вода, а това без двигател!

Фонтанът на Херон от Александрия е мистерия за непросветен човек. Изглежда, че се нарушава законът за свързващите се съдове. Изглежда, че фонтанът може да работи вечно, като консумира собствена вода.

Този фонтан е удобен за използване у дома като овлажнител за цветя.

Инструкции за използване на фонтана:

1. Развийте дъното на бутилката и я напълнете с вода.

2. Завийте отново бутилката с вода.

3. Обърнете фонтана с главата надолу и изчакайте водата да прелее във втората бутилка.

(Ако водата не се излее веднага, трябва да натиснете малко бутилката, за да започне процеса)

4. Поставете фонтана с главата надолу. Фонтанът е готов за стартиране.

5. За да стартирате фонтана, налейте малко вода (30-50 ml) в купата.

6. След края на фонтана, обърнете фонтана с главата надолу, за да презаредите. (Вече не е необходимо да въртите фонтана и да добавяте вода към него)

7. Можете да повтаряте стъпки 3 - 6 отново неограничено време!

Желаем ви приятно прекарване, наслаждавайки се на нашия фонтан!

МАТЕРИАЛИ:

Пластмасова бутилка (2л) и две бутилки кисело мляко за пиене.

Сламки за коктейл, сърцевина от гел писалка, тръба от капкомер, конектори от капкомер (вместо това можете да използвате сегменти от гел пръчка), пирон, капачка от лепило.

ОБОРУДВАНЕ:

Духовна лампа, нож, клещи, ножици, маркер, шкурка, пистолет за лепило (или всяко друго водоустойчиво лепило).

ИНСТРУКЦИЯ:

Етап 1.

Почистваме тапите от бутилките с шкурка и ги залепваме с пистолет за лепило. С пирон, загрят на спиртна лампа, правим две дупки в залепените тапи. Вмъкваме съединители от капкомера в дупките.

Стъпка 2

Залепете тапа от бутилка от 2 литра на дъното на бутилката с кисело мляко. Правим две дупки в него с горещ пирон.

Стъпка 3

В дупките вкарваме тръба от капкомер (~ 40 см) и сламка без гофрирана част. Удължаваме сламката от другата страна, така че да стигне до гърлото на бутилката. Вмъкваме парче от пръчката от гел писалката в края на тръбата от капкомера за твърдост и запечатваме празнините около двете тръби с лепило.

Стъпка 4

Вкарваме втория край на тръбата от капкомера към централния съединител в залепени тапи. Към втория конектор прикрепяме тръба от коктейл. Отрежете края на тръбата, така че да стига до дъното на бутилката.

Стъпка 5

Отрежете горната част на 2-литровата бутилка и я прикрепете към залепената тапа.

Стъпка 6

Ние правим дюза за нашия фонтан от парче тръба от капкомер и свързваща част от гел пръчка (или капачка от лепило). Прикрепяме дюзата към жълтата тръба, като използваме конектора от капкомера и сегмент от оранжевата тръба.

[За да могат тръбите да паснат една в друга, една от тях трябва първо да се разшири (например с края на дръжката).]

Основната цел на дюзата е да се получи тънка висока струя. Можете да се справите с изрязването на тръбата от капкомера без дюза - тогава водата от фонтана просто ще се излее като водопад.

Стъпка 7

Прикрепяме тръба към централния конектор към втората страна на двойния корк.

Изрязваме тръбата така, че краят й да стига до дъното на бутилката.

Стъпка 8

Сглобяване на всички части на фонтана

Стъпка 9

При необходимост изработваме стойка за фонтана за по-голяма стабилност.

Отрежете дъното на 2-литрова бутилка.

Залепете тази стойка към дъното на долната бутилка на фонтана.

Стъпка 10

Фонтанът е готов. Можете да започнете да тествате.

Видео инструкция:

П. С. За тези, които обичат умните думи...

Чаплова чешмае еднотактов хидравличен бутален гравитационен компресор.

Има толкова много интересни неща около нас.

По всяко време хората са украсявали домовете си с цветя. И в нашата къща има много цветя, които са поставени на первази, рафтове и дори стоят на пода. Те изискват много внимание: поливане, пръскане. Някои изискват много вода, други - малко. Веднъж забелязах, че земята в цветята изсъхва много бързо. Мама каза, че очевидно въздухът в къщата е доста сух. Помислих си, възможно ли е да овлажня въздуха в къщата и по този начин да помогна на растенията?

Начини за овлажняване на въздуха в апартамента.

Има много методи и устройства за овлажняване на въздуха. Домакинските уреди, които повишават влажността на въздуха в къщата, са красиви и ефективни, но много скъпи. Има народни методи за овлажняване на въздуха в стаята. Повечето от тях се свеждат до факта, че водата трябва да се изпарява естествено. Това могат да бъдат отворени съдове с вода или влажна кърпа. Въпреки това, за да може този метод на овлажняване да доведе до забележим резултат, трябва редовно да навлажнявате тъканта и да добавяте вода към контейнерите. Количеството изпарена течност ще бъде малко, което означава, че е необходимо да закачите повече от едно парче плат и да поставите повече от един съд с вода. Струва ли си стаята да се превърне в изложба на водни съдове и мокри парчета плат? Предлагам да използвам модела на Хероновия фонтан за овлажняване на въздуха.

Фонтанът на чаплата.

Още древните гърци обърнаха внимание на чудото на природата - изворите. Те украсиха изворите със зеленина и цветя, наредиха ги с камъни. Водата течеше на струйка и беше удобно да се пълнят съдовете с нея. В древен Рим започват да се изграждат изкуствени извори. Така се появяват първите фонтани.

Древногръцкият механик Херон от Александрия създава най-гениалния фонтан по дизайн. Състои се от три съда: горен, отворен А и два сферични В и С, херметически затворени. Съдовете са свързани с три тръби.

Когато има малко вода в A, балон B се пълни с вода, а балон C се пълни с въздух, фонтанът започва да работи: водата тече през тръбата от A към C, измествайки въздуха оттам в балон B; под натиска на входящия въздух водата от B ще се втурне през тръбата и ще бие като фонтан над съда A. Когато топката B е празна, фонтанът спира да работи.

Сглобяване и тестване на модел Heron's Fountain.

Опитах се да създам опростен дизайн на фонтана Heron у дома. Вместо топки взех две пластмасови бутилки, съдове B и C, от газирана вода с вместимост 1 литър, с две дупки на капака и дъното. Плосък съд А е направен от дъното на по-голяма пластмасова бутилка. Вместо стъклени тръбички взех найлонови тръбички от медицинска система за преливане на разтвори. Съд A беше свързан с тръба към съд C, а съд C също беше свързан с тръба към съд B. Съд B беше свързан със съд A, в който беше направено специално устройство за получаване на струя. Тя постави и трите съда на различни нива един над друг. Съд С се пълни с въздух, съд В се пълни с вода, а съд А се пълни с вода до нивото на устройството за образуване на струя. Водата тече през тръба от A към C, изтласквайки въздуха в съд B; под налягането на входящия въздух водата от В се движи нагоре по тръбата и се образува фонтанна струя. Когато цялата вода от съд B прелее в съд C, фонтанът спира да работи.

Моят фонтан ще бъде от полза за стайните растения.

Поставяйки дизайна на фонтана до цветята, ние значително подобряваме микроклимата, а цветята отговарят с обилен цъфтеж. За да увеличите ефективността на фонтана, можете да използвате по-големи бутилки и да увеличите височината на струята. Когато съд C е с 35 cm по-нисък от съд B, водната струя в съд A е намаляла. Измерихме струята с линийка - оказа се 5 см. Опитахме се да поставим и трите съда на едно ниво, тогава водата от съд Б спря да тече в съд А и нямаше струя.

И когато съд C се спусне на 60 cm под съд B, се образува добра водна струя.

Изчисляване на икономическите разходи за изграждане на модел на фонтан.

Този дизайн на фонтана не изисква материални разходи.

За направата на моя фонтан използвах използвани пластмасови бутилки и система за наливане на разтвори:

1. бутилки газирана напитка с вместимост 1 л - 3 бр.;
2. медицинска система за преливане на разтвори - 1 комплект.

Не взех предвид разходите за труд, тъй като направих продукта не за продажба, а като подарък на майка ми. За майка ми работата ми, мисля, ще бъде безценна, но за мен щастие и гордост, че това оформление ще радва очите на нашите гости и ще бъде полезно. Ще бъда много горд, когато майка ми ми каже, че съм направил този модел на действащия фонтан.

Изводи и самооценка.

Фонтанът може да бъде изграден у дома от импровизирани средства.

За да бие фонтанът е необходимо налягане, а за да се появи трябва да има разлика в нивата на водата.

Оформлението на фонтана, направено от мен, се получи. Но работата не беше лесна. Беше трудно да се разработи и произведе самото оформление: да се направят дупки в бутилките и да се постигне добра водна струя. Работата по проекта ми отне много време, но съм много доволен от резултата. И съм сигурен, че знанията, уменията и способностите, които придобих, ще ми бъдат полезни в бъдеще.

Вярвам, че се справих със задачата, която си поставих.

Въпреки че задачата беше трудна, късметът ме споходи!
Тя отговаряше на въпроси, така че четох много.
Със спокойствие ви изпращам доклада си.

Библиография

1. Голяма съветска енциклопедия.–М., 1977.–т. 27
2. Техника: Енциклопедия / Дизайн. Серия Л. Яковлева.– М.: РОСМЕН–ИЗДАТ ООД, 2000.–399с.–(Детска енциклопедия).
3. Я. И Перелман “Занимателна физика” книга 2, TRIAD-LITERA Москва, 1994 .- 117p.

Чупрова Полина Петровна,
ученик от 7 клас.

Ръководител:

Чупрова Наталия Александровна,
Учител по физика.

MOU Восяховская средно училище
с. Восяхово

ПРОСТИЯТ ФОНТАН

За да построите фонтан, вземете пластмасова бутилка с отрязано дъно или стъкло от керосинова лампа, вземете тапа, която затваря тесния край. Направете дупка в тапата. Може да се пробива, върти с фасетирано шило или да се изгаря с горещ пирон. Стъклена тръба, огъната под формата на буквата "P" или пластмасова тръба, трябва да пасне плътно в отвора.

Захванете отвора на тубата с пръст, обърнете бутилката или стъклото на лампата надолу и напълнете с вода. Когато отворите изхода от тръбата, водата ще се излее от нея във фонтан. Ще работи докато нивото на водата в големия съд се изравни с отворения край на тръбата.Опитайте се да обясните защо това е така.

ТРИ ФОНТАНА

Подготовка на оборудването

Взимаме бутилка с тръба, поставена в тапата от химикалка или обикновена аптечна пипета. Само стъклената й тръба е твърде къса. Затова е по-добре да оставите гумената торба, като отрежете дъното й с ножица.

Изгорете дупка в тапата с горещ пирон и поставете тръбата в нея много плътно. Ако се окаже доста слаб, запълнете празнината с восък или вар. Намерете малка бутилка с тапа, която приляга плътно.

Напълнете тази бутилка почти до гърлото с вода, леко оцветена с мастило, и я запушете с тапа.
Водата в бутилката е с атмосферно налягане. Външното налягане е същото.

Как да направим резултата на фонтана?

Опит 1

Има два начина да направите това. Първият е да се намали външното налягане.
Поставете бутилката върху малка чиния. Налейте малко вода в тази чиния и поставете листовете попивателна хартия. Вземете трилитров стъклен буркан и го дръжте с главата надолу върху горяща свещ, над печка или електрическа печка. Оставете го да се затопли добре, оставете го да се напълни с горещ въздух.

Готов?
Поставете го с главата надолу върху чиния, краищата върху попивателна хартия. Бутилката вече е покрита. Въздухът в буркана ще започне да се охлажда, водата от чинията ще се абсорбира. Скоро всичко ще отиде под банката. Хей, внимавай, сега въздухът ще се изплъзне под ръбовете! Но не напразно поставихме попивател. Натиснете силно дъното на буркана, той ще притисне мокрите листове и въздухът няма да се промъкне. Фонтанът ще бие!

Опит2

Фонтанът може да се активира и по друг начин. Въздухът в бутилката трябва да е компресиран! Вземете горния край на тръбата в устата си и издухайте колкото можете повече въздух. Мехурчетата ще излязат от долния край на тръбата.

Сега пусни. Вижте колко красиво бие нашият фонтан!
Жалко, че не трае дълго. Това е така, защото запасът от сгъстен въздух се изчерпва бързо. За да работи фонтанът по-дълго, трябва да налеете малко вода в бутилката. Все пак ще е достатъчно фонтанът да работи и в бутилката ще влезе повече въздух. И не е нужно да оцветявате водата с мастило. В крайна сметка този фонтан няма да бие под стъклен буркан, ще бъде ясно видим дори без мастило. И тук трябва да вземете тръбата в устата си.

Опит 3

Този фонтан е подобен на предишния. Вътре в бутилката се създава повишено налягане. Само че не чрез издухване на въздух, а по различен начин.

Поставете няколко парчета тебешир в бутилка и я напълнете до три четвърти с оцет. Запушете бързо с тапа със сламка и я сложете в мивка или голям леген, за да не попадне оцетът където не трябва. Наистина въглеродният диоксид ще започне да се отделя в бутилката и под неговото налягане ще се запуши фонтан от оцет от тръбата!

ФОНТАН В БУТИЛКА

Вземете малка бутилка или флакон, пробийте дупка в корковата тапа и поставете в нея дълга пръчка от химикалка. Първо трябва да почистите пръта от остатъците от пастата, като използвате тел и парче памучна вата, напоена с одеколон. За по-добра плътност покрийте с пластилин мястото на тапата, където е поставена тръбата. Пръчката не трябва да стига малко до средата на бутилката, а външният й край да се издига на няколко сантиметра над тапата. Отворът на края на пръта, който е вътре във флакона, трябва първо да бъде намален в диаметър. Това може да стане, като в него поставите тапа от парче кибрит и го пробиете с тънка игла.

Налейте вода в тенджера, поставете бутилка в нея (за да не изплува!) И оставете водата да заври. Оставете водата да ври няколко минути. Докато водата кипи, пригответе чаша вода на масата, оцветена с червена акварелна боя или зърно калиев перманганат. Поставете върху стъклото парче картон с дупка, в която да влезе гърлото на бутилка или бутилка с химикал.

Сега трябва да действате решително и бързо: извадете бутилката от вряща вода и, като я обърнете с главата надолу, я поставете в отвора в подготвения картон върху стъклото, докато външният край на пръта ще потъне в оцветената вода. От върха на пръчката във флакона ще започне да бие тънка цветна струйка на фонтана. Когато варите вода, част от горещия въздух, разширен от нагряването, напуска бутилката, в нея се образува разредено пространство и външното атмосферно налягане изтласква вода от стъклото в него. В същото време струйка студена вода също помогна за охлаждане на въздуха в бутилката и намаляване на обема му.

Сега, когато струята е спряла да се издига, вижте колко вода е влязла в бутилката. Точно толкова въздух излезе от него, когато го приготвяха за експеримента - варено в тенджера.

ФОНТАН НА МАСАТА

Ще ви е необходима тръба с дължина 30-40 см, колкото по-широка е, толкова по-дълго ще бие фонтанът. Изрежете два кръга, които пасват плътно в тръбата. Празен прът от химикалка се нарязва косо наполовина. Изваждаме върха, избутваме топката отвътре с игла и вкарваме върха обратно.

Половината от пръта с върха се прекарва през единия кръг, другата половина през другия. Те се режат наклонено, така че половинките, дори да опират в кръговете, да не се окажат затворени.

С долния край на играчката загребваме вода от ваната и изчакваме да излее от върха. След това обръщаме. Вода остава само между кръговете. В това положение спускаме играчката във ваната, както е показано на друга фигура.
Водата изпълва играчката отдолу, вкарвайки въздух в отделението между кръговете. Той натиска върху водата, която е там - и струя бие от върха.

Сега можете да започнете да правите настолен фонтан. Ще ви трябват пластмасови кубчета, чиния също от пластмаса, тръби и отново празна пръчка с връх. На третата снимка - схема какво ще излезе (не е показана само рамката, на която е фиксирано всичко).

В началото на действието водата е в горните кубове. Водата от първата горна се влива във втората долна. Моля, обърнете внимание, че краят на нарязаната наклонено тръба лежи върху дъното на куба. Въздухът от него през следващата тръба влиза във втория горен куб. Също така имайте предвид, че тази тръба е изтеглена от "таван" до "таван". И така нататък. От последния горен куб фонтан удря плочата. От нея се влива вода в първата долна.

Ако вземем само няколко кубчета, тогава фонтанът ще се окаже малък. И тук - стълб вода от плочата надолу, след това от първия горен куб надолу, после от втория отгоре надолу. С всяка колона налягането се увеличава, а с него и височината на струята. Всъщност имаме пред себе си, така да се каже, водна кула, която беше нарязана на три части (като наденица напречно) и ги постави в един ред. Можете да вземете не три чифта зарове, а произволен брой чифтове.

В края на действието цялата вода е в долните кубове. Обърнете инсталацията. Презареждането отнема секунди, тъй като водата се задържа от върха, а въздухът през него бързо излиза.

Инсталацията ще изглежда по-красива и ще работи по-ясно, ако кубовете са поставени на ръба, а още по-добре на ъгъла. Тогава настолният фонтан, изработен от кубчета, ще има формата на ромб. Чинията може да се изреже под формата на цвете, горните кубчета ще бъдат "листа", долните - "корени". За украса може да засадите и пеперуда!