Изследователската работа "Създаване и изучаване на модел на фонтан на Херон" е творческа работа на ученици по физика (7 клас) по темата. Как сами да направите модел на фонтан у дома (задача по физика)? Как да направите фонтан с помощта на физика от капкомер

Още в древни времена хората са мислили как да създадат изкуствени резервоари и са били особено заинтересовани от мистерията на течащата вода. Думата фонтан е от латино-италиански произход, идва от латинското “von tis”, което се превежда като “източник”. В смисъл това означава поток от вода, изстрелващ се нагоре или изтичащ от тръба под налягане.

От архитектурна гледна точка, фонтанът е структура, която служи като основа или ограда за потоци вода, течащи нагоре и течащи надолу. Първоначално чешмите са издигнати като обществен източник пия вода. Късна комбинация зелени пространства, движещата се вода от фонтани и архитектурни композиции се превърна в едно от средствата за реализиране на уникални художествени и фигуративни решения в съвременната архитектура.

Иван Айвазовски "Големият дворец Петерхоф".

Стихове за фонтани. Потискащото море дебне край фонтана, светлината изгрява и плитчините ловят ветреца. Мокър сън в долините и хълмовете, Край фонтана има суров кипарис. Фонтанът е слънчев и бистър, Очарованието и митовете на кадифения сезон, Земният свят се ражда и угасва В пръските на струи и игрите на мушици. Димни и облачни лагери водят сянката край медния поток. На пладне идвам при фонтана, където любовта е като вечно черпене... И пиян и уморен от жегата, дивак в тропическия прах, изпивам небето с устните на прохода, и хвърлям кораби на юг. . Крим под звездния купол на арената, Крим в камъните, облизани от вълната, Във всеки тръгващ си посетител, с поглед, свързан с мен. Данилюк Сергей. Ще спра до фонтана. Той ще разпери длани, ще разпръсне радост нашироко, ще спретне гонитба от капчици. Фонтанът ще остави живи пръски от щастие по тялото със свежест, ще даде прохлада в разгара на лошото време и ще направи дъгата на живота. Яна Гончарук.

Герона. Това водно устройствое бил известен преди 2000 години. В наши дни обаче малко хора се замислят как работи. В крайна сметка сега има много домашни фонтани в продажба. различни видове. Но особеността на този фонтан е, че работи без двигател и можете да го направите сами.

Няма нужда да купувате

Направи си сам ентусиастите 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. И се състои само от два контейнера за вода, тръби и купа. Всички тези обекти са свързани помежду си и благодарение на гравитацията, съществуваща на Земята, поток от вода се изтласква над повърхността на купата. Фонтанът на Херон също работи в пълно съответствие със законите на хидропневматиката.

Подробности

Всеки контейнер за фонтан служи за определена цел. Фонтанът на чаплата започва с купа. Представлява купа, пълна с вода, от която излиза тънка тръба, насочена в долния съд. Това е мястото, където водата започва да се движи. Този контейнер е празен. В него се натрупва вода, която, издигайки се нагоре, създава въздушно налягане, издигащо се през тънка тръба и навлиза в горния контейнер, пълен с вода. Оттук въздухът изтласква вода, която се движи през тръбата в купа 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 постепенно се пълни 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. Просто е. Гръцкият изобретател използва стъклени съдове. Първо, той проведе експеримент. Наля вода в стъклена бутилка, след което го запушил с тапа, в която направил дупка. Той пъхна тръба в тази дупка, 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-горещо е слънцето, толкова повече вода изтича. Тогава Херон взе лупа и я насочи към бутилката, за да подсили ефекта на слънчевите лъчи. Загрятата вода избухна от бутилката на силна струя през тръбата. 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 слънчеви лъчи. В резултат на това зрителите виждат фонтанна струя, която тече 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 този фонтан, защото нямаше видими 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, след което налягането се сумира и избутва потока вода на голямо разстояние. Те все още изобретяват различни начинипрезареждане на фонтана. Би било хубаво да се уверите, че човек не трябва да участва в този процес.

В днешно време дори ученик може да направи Heronov - четете в нашата статия. Можете да украсите това изобретение и да го инсталирате във вашата дача или апартамент, изненадвайки гостите си.

Този фонтан, изработен 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 се изстрелва над нивото на изворната вода, а това при липса на двигател!

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

Този фонтан е удобен за използване у дома като овлажнител на въздуха 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 се излее във втората бутилка.

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

4. Поставете фонтана с купата нагоре. Фонтанът е готов за стартиране.

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

6. След като приключите с бликането, обърнете фонтана с главата надолу, за да презаредите. (Вече няма нужда да въртите фонтана и да добавяте вода към него)

7. Можете да повтаряте стъпки 3 - 6 до безкрайност!

Желаем ви приятно прекарване, наслаждавайки се на нашия фонтан!

МАТЕРИАЛИ:

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

Коктейлни сламки, пълнител за гел писалка, тръба за капкомер, съединители за капкомер (вместо това можете да използвате парчета от гел химикалка), пирон, капачка за лепило.

ОБОРУДВАНЕ:

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

ИНСТРУКЦИИ:

Етап 1.

Почистване шкуркакапачки за бутилки и ги залепете заедно с пистолет за лепило. С помощта на нагрят на спиртна лампа пирон правим две дупки в залепените тапи. Вкарваме конекторите от капкомера в дупките.

Стъпка 2.

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

Стъпка 3.

Поставете тръбата от капкомера (~40 см) и сламка без гофрираната част в отворите. Удължете сламката от другата страна, така че да стигне до гърлото на бутилката. Вмъкваме парче пръчка от гел писалка в края на тръбата от капкомера за твърдост и запечатваме пукнатините около двете тръби с лепило.

Стъпка 4.

Вкарваме втория край на тръбата от капкомера към централния съединител в залепените щепсели. Прикрепяме сламка за коктейл към втория конектор. Изрязваме края на тръбата, така че да стигне до дъното на бутилката.

Стъпка 5.

Изрежете от бутилка от 2 литра горна части го прикрепете към залепения корк.

Стъпка 6.

Ние правим дюза за нашия фонтан от парче тръба от капкомер и свързващата част на гел пръчка (или капачка за лепило). Прикрепяме дюзата към жълтата тръба, като използваме конектора от капкомера и парче оранжева 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 произвежда тънка, висока струя. Можете също така да минете, като отрежете 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 щепсел.

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

Стъпка 8

Сглобяване на всички части на фонтана

Стъпка 9

При нужда изработваме стойка за фонтана, за да е по-стабилен.

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 любителите на умните формулировки...

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 ние имаме много цветя в нашата къща, които са поставени на первази, рафтове и дори на пода. Те изискват много внимание: поливане, пръскане. Някои изискват много вода, други малко. Един ден забелязах, че почвата в цветята изсъхва много бързо. Мама каза, че очевидно въздухът в къщата е доста сух. Чудех се дали е възможно да се овлажнява въздухът в къщата и по този начин да се помогне на растенията?

Начини за овлажняване на въздуха в апартамент.

Има много методи и устройства за овлажняване на въздуха. уреди, повишаване на влажността на въздуха в къщата са красиви и ефективни, но много скъпи. Яжте традиционни методиовлажняване на въздуха в помещенията. 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 забележими резултати, трябва редовно да мокрите тъканта и да добавяте вода към контейнера. Количеството изпарена течност ще бъде малко, което означава, че е необходимо да окачите повече от едно парче плат и да поставите повече от един съд с вода. Трябва ли да превърнете стаята си в изложба на съдове с вода и мокри парчета плат? Предлагам да използвате модел на фонтана на чапла за овлажняване на въздуха.

Фонтанът на чаплата.

Още древните гърци обърнаха внимание на чудото на природата - изворите. Те украсиха изворите със зеленина и цветя и ги наредиха с камъни. Водата течеше на струйка и беше удобно да се пълнят съдовете с нея. IN древен Римзапочнаха 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, топка B се напълни с вода, а топка C се напълни с въздух, фонтанът започва да работи: водата тече през тръбата от A към B, измествайки въздуха оттам в топката B; под натиска на входящия въздух водата от B ще се втурне нагоре по тръбата и ще тече като фонтан над съд A. Когато топката B се изпразни, фонтанът спира да работи.

Сглобяване и тестване на модела Heron 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. От дъното на пластмасова бутилка с по-голяма вместимост беше направен плосък съд. Вместо стъклени тръбички взех найлонови от система за преливане на медицински разтвори. Съд A беше свързан със съд B с помощта на тръба, а съд B също беше свързан със съд B с помощта на тръба. Съд B беше свързан със съд A, в който специално устройствоза да получите джет. Поставих и трите съда на различни нива един над друг. Съд B се напълва с въздух, в съд B се налива вода, а в съд A се налива вода до нивото на устройството за генериране на струя. Водата тече през тръбата от A към B, като измества въздуха оттам в съд B; под налягането на входящия въздух водата от B се движи нагоре по тръбата и се образува фонтанна струя. Когато цялата вода от съд B потече в съд C, фонтанът спира да работи.

Моят фонтан ще бъде от полза за стайните растения.

Поставяйки конструкцията на фонтана до цветята, значително подобряваме микроклимата, а цветята реагират обилен цъфтеж. За да увеличите ефективността на фонтана, можете да използвате бутилки с по-голям капацитет и да увеличите височината на струята. Когато съд B е с 35 cm по-нисък от съд B, водният поток в съд A намалява. Измерихме струята с линийка - оказа се, че е 5 см. Опитахме се да поставим и трите съда на едно ниво, след което водата от съд Б спря да тече в съд А и нямаше струя.

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

Изчисляване на икономическите разходи за изграждане на модел на фонтан.

Този фонтан дизайн материални разходине изисква.

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 комп.

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

Изводи и самооценка.

Фонтан може да се изгради у дома с помощта на налични материали.

За да тече един фонтан е нужно налягане, а за да се появи трябва да има разлика в нивата на водата.

Моделът на фонтана, който направих се получи страхотен. Но работата не беше лесна. Беше трудно да се проектира и произведе самият модел: да се направят дупки в бутилките и да се постигне добра струя на водата. Отне ми много време да работя по проекта, 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!
Отговарях на въпроси, което означава, че четох много.
Със спокойна душа ви изпращам доклада си.

Библиография

1. Голяма съветска енциклопедия – М., 1977. – кн. 27
2. Техника: Енциклопедия/ Дизайн. Серия Л. Яковлев. – М.: ООО “РОСМЕН-ИЗДАТ”, 2000. – 399 с. – (Детска енциклопедия).
3. Я. И Перелман“ Занимателна физика” книга 2, ТРИАДА-ЛИТЕРА Москва, 1994. – 117 с.

Чупрова Полина Петровна,
ученик от 7 клас.

Ръководител:

Чупрова Наталия Александровна,
Учител по физика.

Общинска образователна институция Восяховская гимназия
с. Восяхово

ПРОСТИЯ ФОНТАН

За да построите фонтан, вземете пластмасова бутилкас отрязано дъно или стъкло от керосинова лампа изберете коркова тапа, която покрива тесния край. Направете проходен отвор в тапата. Може да се пробие, да се пробие с фасетирано шило или да се прогори с горещ пирон. Трябва да влезе плътно в дупката. стъклена тръба, извита във формата на буквата “P” или пластмасова тръба.

Захванете отвора на тубата с пръст, обърнете бутилката или стъклото на лампата надолу и напълнете с вода. Когато отворите изхода на тръбата, водата ще изтече от нея като 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 пълнителя на 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 твърде слаб, запълнете празнината с восък или лак. Изберете малка бутилка, която има плътна капачка.

Напълнете тази бутилка почти до гърлото с вода, леко оцветена с мастило, и я запушете със запушалка.
Водата в бутилката е под атмосферно налягане. Налягането отвън е същото.

Как да накараме фонтана да тече?

Опит 1

Има два начина да направите това. Първият е да се намали външното налягане.
Поставете бутилката вътре малка чиния. Налейте малко вода в тази чиния и поставете листове 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 кърпа. Бутилката вече е покрита. Въздухът в буркана ще започне да се охлажда и водата ще бъде изсмукана от чинията. Скоро тя цялата ще отиде под тенекия. Хей, внимавай, сега въздухът ще се изплъзне под ръбовете! Но не напразно сложихме попивателя. Натиснете силно дъното на буркана, то ще притисне мокрите листа и въздухът няма да излиза. Фонтанът ще се напълни!

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. От долния край на тръбата ще излязат мехурчета.

Сега пусни. Вижте как хубаво тече нашият фонтан!
Жалко е само, че не трае дълго. Това е така, защото акциите сгъстен въздухсвършва 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 няма нужда да оцветявате водата с мастило. В крайна сметка този фонтан няма да тече стъклен буркан, ще се вижда ясно дори без мастило. И тук трябва да поставите тръбата в устата си.

Опит 3

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

Поставете няколко парчета тебешир в бутилка и я напълнете до три четвърти с оцет. Бързо го затворете със запушалка и сламка и го поставете в мивка или голям леген, така че оцетът да не попадне на грешните места. В крайна сметка въглеродният диоксид ще започне да се отделя в бутилката и под неговото налягане от тръбата ще започне да тече фонтан с оцет!

ФОНТАН В БУТИЛКА

Вземете малка бутилка или флакон, пробийте дупка в корковата тапа и поставете в нея използвана дълга химикалка. Първо трябва да почистите пръта от останалата паста с помощта на тел и парче памук, напоени 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 няколко сантиметра над запушалката. Дупката в края на пръта, която се намира вътре в бутилката, трябва първо да бъде намалена 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 бутилката 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 отвор, в който да влезе гърлото на бутилка или бутилка с пълнител за химикал.

Сега трябва да действате решително и бързо: извадете бутилката от врящата вода и, като я обърнете с главата надолу, я поставете в отвора в подготвения картон върху стъклото, докато външният край на пръчката се спусне в цветната вода. Тънка цветна фонтанна струя ще започне да тече от върха на пръта в бутилката. Когато варите вода, част от горещия въздух, който се разширява поради нагряване, излиза от бутилката, в нея се образува разредено пространство и външният Атмосферно наляганеналя вода от чаша в него. В същото време струйка студена водасъщо помогна за охлаждане на въздуха в бутилката и намаляване на обема му.

Сега, когато потокът е спрял да се покачва, вижте колко вода е напълнила бутилката. Точно толкова въздух е излязъл от него, когато е бил приготвен за експеримента – варен в тенджера.

ФОНТАН НА МАСАТА

Ще ви е необходима тръба с дължина 30-40 см; колкото по-широка е, толкова по-дълго ще тече фонтанът. Изрежете два кръга, които пасват плътно в тръбата. Разрежете празен пълнител за химикалка наполовина по диагонал. Извадете върха, използвайте игла, за да избутате топката отвътре и поставете върха обратно.

Половината от пръта с върха се прекарва през единия кръг, втората половина през другия. Режат се косо, за да не се затворят половинките, дори и да опрат в кръгчетата.

Използвайте долния край на играчката, за да вземете вода от ваната и изчакайте да потече от върха. След това го обръщаме. Вода остава само между чашите. В това положение спуснете играчката във ваната, както е показано на друга снимка.
Водата изпълва играчката отдолу, измествайки въздуха в отделението между чашите. Той притиска водата, намираща се там, и от върха излиза поток.

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 е показана схема какво ще излезе (не е показана само рамката, на която е закрепено всичко).

Когато действието започне, водата е в горните кубове. Водата тече от първата горна към втората долна. Моля, имайте предвид, че краят на тръбата, нарязан под ъгъл, опира в дъното на куба. Въздухът от него преминава през следващата тръба във втория горен куб. Също така имайте предвид, че тази тръба минава от тавана до тавана. И така нататък. От последния горен куб се изстрелва фонтан в чинията. От нея се влива вода в първата долна.

Ако вземем само няколко кубчета, фонтанът ще се окаже малък. И ето колона вода от плочата надолу, след това от първия горен куб надолу, след това от втория отгоре надолу. С всеки стълб налягането се увеличава, а с него и височината на струята. По същество това, което имаме пред нас, е като водна кула, която е нарязана на три части (като колбас напречно) и поставена в редица. Можете да вземете не три чифта кубчета, а произволен брой чифтове.

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

Инсталацията ще изглежда по-красива и ще работи по-точно, ако кубовете са поставени на ръб или още по-добре на ъгъл. Тогава настолният фонтан от кубчета ще има форма на диамант. Чинията може да се изреже под формата на цвете, горните кубчета ще бъдат „листа“, долните ще бъдат „корени“. Може да засадите и пеперуда за украса!