ارائه فواره ها در فیزیک ارائه برای کار طراحی در فیزیک "اصل عملکرد فواره ها"

"محیط آب" - به دنبال آبی باشید که در آن گربه رشد می کند. ساکنان محیط آبی. موضوع درس: محیط زیست آب. سوالات برای بررسی: دریاچه نی. مقایسه شرایط زندگی در محیط های مختلف. گربه باریک برگ است. امروز خواهیم فهمید:

"Biogeocenosis of the Pond" - Burbot. بیوسنوز بدن آب شیرین پرندگانی که روی سطح زندگی می کنند. بیوژئوسنوز برکه. موجودات هتروتروف گونه هایی که روی سطح زندگی می کنند. جمعیت مخزن. نور خورشید. عوامل بیوتیک موجودات اتوتروف

"جوامع گیاهی" - کلمنتس رویای تبدیل اکولوژی را به یک علم واقعی داشت. الکساندر نیکولایویچ فورموزوف (1899 - 1973). در اصل، جغرافیای اکولوژیکی گیاهان را می توان با "گیاه شناسی جدید" ترکیب کرد... در سال 1933، براون-بلانکه "Prodrome des Groupements Vegetaux" (Prodromus) را منتشر کرد. تمام تأکید بر رویکرد فلوریستی به مشکلات اساساً اکولوژیکی است.

"عوامل غیر زنده" - گیاهان: مقاوم به خشکی - رطوبت دوست و آبزی جانوران: آبزی - آب کافی در غذا وجود دارد. سازگاری وجود دارد. درجه حرارت. عوامل محیطی غیر زنده رطوبت. موجودات خونگرم (پرندگان و پستانداران). موجودات خونسرد (بی مهرگان و بسیاری از مهره داران). رژیم دمایی مطلوب برای موجودات از 15 تا 30 درجه است.

جوامع آبی - چگونه روی سطح آب بمانیم؟ بدن کشیده و صاف. اجتماع ستون آب ماهی پرنده. بدن به اندازه یک قایق صاف است. آنها دارای برآمدگی، موهای زائد هستند. "ملوانان". کل اقیانوس جهان یک سیستم اکولوژیکی واحد است. در اقیانوس: جامعه سطح آب. ماهیچه ها قایق پرتغالی و کشتی بادبانی. جامعه دریاهای عمیق

"زیست شناسی محیطی" - Aerobionts. مقدار O2 مقدار H2O نوسانات t چگالی روشنایی. حیوانات یا گیاهان را از لیست پیشنهادی در زیستگاه مناسب قرار دهید. بررسی زیستگاه های مختلف موجودات. ارنست هکل استنوبیونتس. محیط سازمانی محیط زمین-هوا. شرایط محیطی که بر بدن تأثیر می گذارد.

اسلاید 2

بهار! یک زمان شگفت انگیز از گرما، گل و رنگ های روشن پس از زمستان "خواب زمستانی" می آید، فواره ها "بیدار می شوند"، هزاران جت آب به طور رسمی به طلوع طبیعت ادای احترام می کنند. سال گذشته در همین زمینه تحقیق کردم و امسال تصمیم گرفتم آن را ادامه دهم. از آنجایی که سؤالات زیادی داشتم: اولین فواره ها کجا ظاهر شدند؟ چه نوع فواره هایی وجود دارد؟ آیا خودتان می توانید یک فواره بسازید؟

اسلاید 3

تصمیم گرفتم تحقیقی را با موضوع "تولید آب: فواره ها" انجام دهم.

هدف تحقیق: 1. گسترش حوزه دانش شخصی در موضوع "ظروف ارتباطی" (از جمله موارد تاریخی و پلی تکنیکی؛) 2. استفاده از دانش به دست آمده برای انجام کارهای خلاقانه. 3. وظایف مربوط به موضوع "فشار در مایعات و گازها" را انتخاب کنید. رگ های ارتباطی». برای رسیدن به این هدف، من نیاز به حل وظایف زیر دارم: 1. مطالعه تاریخچه ایجاد فواره ها. 2. درک ساختار و اصل فواره ها. 3. با فشار به عنوان نیروی محرک پشت فواره ها آشنا شوید. 4. ساده ترین مدل های آبنما را بسازید. 5. ارائه ای با عنوان «آب فوق العاده: فواره ها» ایجاد کنید.

اسلاید 4

تاریخچه ایجاد فواره ها

فواره (از ایتالیایی fontana - از لاتین fontis - منبع) - جریانی از مایع یا گاز که تحت فشار خارج می شود (فرهنگ لغات بیگانه. - M .: زبان روسی، 1990). برای اولین بار، فواره ها در یونان باستان ظاهر شدند. به مدت هفت قرن، مردم بر اساس اصل ظروف ارتباطی فواره می ساختند. از آغاز قرن هفدهم، آبنماها توسط پمپ های مکانیکی به حرکت درآمدند که به تدریج جایگزین تاسیسات بخار و سپس پمپ های الکتریکی شدند.

اسلاید 5

فواره هرون

این فواره ها وجود خود را مدیون مکانیک معروف یونانی هرون اسکندریه است که در قرن اول تا دوم زندگی می کرد. n ه. هرون بود که مستقیماً اشاره کرد که سرعت جریان یا سرعت آب توزیع شده به سطح آن در مخزن، به مقطع کانال و سرعت آب در آن بستگی دارد. دستگاه اختراع شده توسط Heron به عنوان یکی از نمونه های دانش در دوران باستان (200 سال قبل از میلاد) در زمینه هیدرواستاتیک و هوا است.

اسلاید 6

فشار

به منظور توصیف توزیع نیروهای فشار بدون توجه به اندازه سطحی که روی آن عمل می کنند، مفهوم فشار معرفی شده است. p = F / S. آب را در ظرفی بریزید که در دیواره کناری آن همان سوراخ ها ایجاد شده است. خواهیم دید که جت پایینی به مسافت بیشتری و بالا به یک فاصله کوچکتر جریان می یابد. این بدان معناست که فشار در قسمت پایین ظرف بیشتر از قسمت بالایی آن است.

اسلاید 7

اصل عملکرد کشتی های ارتباطی.

فشار روی سطوح آزاد مایع در رگ ها یکسان است. برابر با فشار اتمسفر است. بنابراین، تمام سطوح آزاد متعلق به یک سطح تراز هستند و بنابراین، باید در یک سطح افقی قرار گیرند. اصل عملکرد کشتی های ارتباطی زیربنای کار فواره ها است.

اسلاید 8

چیدمان فنی آبنماها

آبشار، آبشار، فواره های مکانیکی، فواره های فشفش ترقه (مثلاً در پترهوف)، با ارتفاعات، اشکال مختلف و هر کدام نام خاص خود را دارند. قبلاً همه فواره ها جریان مستقیم داشتند ، یعنی مستقیماً از منبع آب کار می کردند ، اکنون با استفاده از پمپ های قدرتمند از منبع آب "بازچرخانی" استفاده می کنند. فواره‌ها نیز به روش‌های مختلفی جریان دارند: جت‌های پویا (می‌توانند ارتفاع را تغییر دهند) و جت‌های ثابت (جت در یک سطح است).

اسلاید 9

مدل آبنما

با استفاده از ویژگی های رگ های ارتباطی، می توانید یک مدل آبنما بسازید. این به یک مخزن آب، یک قوطی پهن 1، یک لوله لاستیکی یا شیشه ای 2، یک استخر از یک قوطی کم 3 نیاز دارد.

اسلاید 10

اسلاید 11

ارتفاع جت چگونه به قطر سوراخ و ارتفاع مخزن بستگی دارد؟

اسلاید 12

عملکرد مدل های مختلف آبنما

مدل ساده شده آبنما حواصیل آبنمای خانگی حواصیل

اسلاید 13

اسلاید 14

فواره هنگام گرم کردن هوا در فلاسک

هنگامی که آب در فلاسک اول گرم می شود، بخار تشکیل می شود که فشار اضافی در ظرف دوم ایجاد می کند و آب را از آن جابجا می کند.

اسلاید 15

آبنمای سرکه

یک ¾ فلاسک را با سرکه میز پر کنید، چند تکه گچ را داخل آن بریزید، سریعاً آن را با یک درپوش با یک لوله شیشه ای داخل آن ببندید. یک فواره از لوله بیرون خواهد آمد

اسلاید 16

نتیجه

در حین کار به این سوال پاسخ دادم که نیروی محرکه کار فواره ها چیست و با استفاده از دانش به دست آمده توانستم مدل های کاری مختلف از آبنماها را ایجاد کنم، ارائه "Water Extravaganza: Fountains" را ایجاد کردم. اجرای کار شامل عناصر زیر بود: مطالعه ادبیات خاص در مورد موضوع تحقیق. روشن شدن وظایف آزمایش. تهیه تجهیزات و مواد لازم. تهیه موضوع تحقیق. تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده. روشن شدن اهمیت نتایج به دست آمده برای تمرین. توضیح راههای ممکن برای به کارگیری نتایج به دست آمده در عمل.

اسلاید 17

فواره‌های الماس با صدایی شاد به ابرها پرواز می‌کنند، زیر آنها بت‌ها می‌درخشند... در برابر موانع مرمرین له می‌شوند، آبشارها فرو می‌ریزند، مثل مروارید می‌پاشند، قوس آتشین. A.S. Pushkin آمادگی نظری برای آزمایش و تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده از من مجموعه ای از دانش در زمینه فیزیک، ریاضیات و طراحی فنی را طلب کرد. این موضوع نقش بسزایی در بهبود سوابق تحصیلی من داشته است.

مشاهده همه اسلایدها

"وابستگی ارتفاع جت فواره به پارامترهای فیزیکی"

چرنوگورک - 2014

MBOU "Liceum"

معرفی

هدف از مطالعه

فرضیه

اهداف پژوهش

روش های پژوهش

من. بخش تئوری

1. تاریخچه ایجاد فواره

2. فواره ها در خاکاسیا

3. تاریخچه ظهور فواره در سن پترزبورگ

4. فشار به عنوان نیروی محرکه پشت فواره ها:

4.1 نیروهای فشار سیال

4.2 فشار

4.3 اصل عملکرد کشتی های ارتباطی

4.4 چیدمان فنی آبنماها

II. بخش عملی

1. عملکرد مدل های مختلف آبنما.

1.1 فواره در خلاء.

1.2 فواره هرون.

2. مدل آبنما

III. نتیجه

IV. کتابشناسی - فهرست کتب

V. ضمیمه

معرفی

فواره ها یک دکوراسیون ضروری برای یک پارک معمولی کلاسیک هستند. پوشکین در مورد زیبایی آنها به خوبی گفت:

فواره های الماس پرواز می کنند

با صدایی شاد به ابرها،

زیر آنها بت ها می درخشند ...

له شدن در برابر موانع مرمر،

مروارید، قوس آتش

آبشارها، آبشارها پاشیده می شوند.

ما اغلب زیبایی آبنماهای پایتخت خود، آبکان را تحسین می کنیم.. هر آبنمای جدید. این یک افسانه جدید است، جدید گوشه افسانه ایجایی که ساکنان شهر در حال حرکت هستند. من و پدربزرگم مدتها تماشا کردیم که چگونه آبنما در پارکمان ساخته می شود. از پدربزرگم پرسیدم آیا می توان در خانه آبنما درست کرد؟ مشکلی بود. آنها با هم شروع به فکر کردن در مورد چگونگی حل این مشکل کردند. هنگامی که ما به دانش آموزان دبیرستان راه یافتیم، برای اولین بار فواره را در آزمایشگاه دیدم.

من واقعاً به این فکر کردم که چگونه و چرا فواره کار می کند. از معلم فیزیکم خواستم که به من کمک کند تا آن را بفهمم. ما تصمیم گرفتیم به این سوال پاسخ دهیم و تحقیق کنیم.

موضوعی که انتخاب کرده ام در زمان حاضر جالب و مرتبط است..از آنجایی که آبنماها یکی از اقلام اصلی هستند طراحی منظرمنطقه پارک، منبع آب در تابستان گرم و هر گوشه شهر با کمک یک فواره زیباتر و دنج تر می شود.

هدف از مطالعه:دریابید که چگونه و چرا فواره کار می کند و چه پارامترهای فیزیکی ارتفاع جت را در فواره تعیین می کند.

فرضیه:من تصور می کنم که می توان فواره را بر اساس ویژگی های رگ های ارتباطی ایجاد کرد و ارتفاع جت در فواره به موقعیت نسبی این ظروف ارتباطی بستگی دارد.

اهداف پژوهش:

دانش خود را در مورد موضوع "رگ های ارتباطی" غنی کنید.

از دانش به دست آمده برای تکمیل تکالیف خلاقانه استفاده کنید.

روش های پژوهش:

نظری - مطالعه منابع اولیه.

آزمایشگاه - انجام آزمایش.

تحلیلی - تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده.

سنتز تعمیم مواد نظریه و نتایج به دست آمده است. ایجاد مدل

1. تاریخچه ایجاد چشمه ها

آنها می گویند سه چیز وجود دارد که می توانید بی نهایت به آنها نگاه کنید - آتش، آب و ستاره ها. تعمق در آب - چه عمق اسرارآمیز یک سطح هموار، چه نهرهای شفاف که به جایی می شتابند و گویی زنده هستند - نه تنها برای روح خوشایند و برای سلامتی مفید است. چیزی ابتدایی در این وجود دارد، به همین دلیل است که انسان همیشه برای آب تلاش می کند. بیهوده نیست که کودکان می توانند ساعت ها حتی در نزدیکی یک گودال معمولی باران بازی کنند. هوای نزدیک مخزن همیشه تمیز، تازه و خنک است. و بیهوده نیست که می گویند آب - "پاک می کند" ، "شست می کند" نه تنها بدن، بلکه روح را نیز می کند.

احتمالاً همه متوجه شده اند که نفس کشیدن در نزدیکی آب چقدر راحت تر است ، چگونه خستگی و تحریک از بین می رود ، چگونه در نزدیکی دریا ، رودخانه ، دریاچه یا حوضچه انرژی می بخشد و در عین حال آرام می شود. قبلاً در زمان های قدیم ، مردم به چگونگی ایجاد مخازن مصنوعی فکر می کردند ، آنها به ویژه به معمای آب جاری علاقه داشتند.

کلمه فواره ریشه لاتین-ایتالیایی دارد و از کلمه لاتین "fontis" گرفته شده است که به عنوان "منبع" ترجمه می شود. از نظر معنی، این به معنای جریانی از آب است که تحت فشار به سمت بالا می زند یا از لوله خارج می شود. فواره های آبی با منشاء طبیعی وجود دارد - چشمه هایی که در نهرهای کوچک فوران می کنند. همین منابع طبیعی هستند که از قدیم الایام توجه بشر را به خود جلب کرده اند و مردم را وادار کرده اند که چگونه از این پدیده در جایی که مردم به آن نیاز دارند استفاده کنند. حتی در طلوع قرن ها، معماران سعی کردند جریان آب از فواره را با سنگ تزئینی قاب کنند تا الگویی منحصر به فرد از فواره های آب ایجاد کنند. فواره های کوچک به ویژه زمانی گسترش یافتند که مردم یاد گرفتند که فواره های آب را در لوله های ساخته شده از خاک رس پخته یا بتن پنهان کنند (اختراع رومیان باستان). قبلاً در یونان باستان ، هر فواره ای تقریباً به ویژگی هر شهر تبدیل شد. با پوشش سنگ مرمر، با کف موزاییک، آنها را با یک ساعت آبی، سپس با یک ارگ آبی، سپس با یک تئاتر عروسکی ترکیب کردند، جایی که پیکرها تحت تأثیر جت ها حرکت می کردند. مورخان فواره‌هایی را با پرندگان مکانیکی توصیف می‌کنند که با شادی می‌خواندند و

وقتی جغد ناگهان ظاهر شد ساکت شد. پیشرفتهای بعدی

ساخت فواره های دریافت شده در رم باستان... اولین لوله های ارزان قیمت در اینجا ظاهر شدند - آنها از سرب ساخته شده بودند که پس از پردازش سنگ نقره مقدار زیادی از آنها باقی مانده است. در قرن اول پس از میلاد، در روم، به دلیل اعتیاد مردم به فواره ها، روزانه 1300 لیتر آب به ازای هر ساکن مصرف می شد. از آن زمان، در خانه هر رومی ثروتمند، یک حیاط کوچک و یک حوض چیده شده بود؛ در مرکز چشم انداز، یک فواره کوچک همیشه می جوشید. این آبنما در روزهای گرم نقش منبع آب آشامیدنی و منبع خنکی را ایفا می کرد. توسعه فواره ها با اختراع قانون ظروف ارتباطی توسط مکانیک یونان باستان تسهیل شد که با استفاده از آن پاتریسیون ها فواره هایی را در حیاط خانه های خود ترتیب دادند. فواره های تزئینی قدیمی ها را می توان با خیال راحت نمونه اولیه آبنماهای مدرن نامید. پس از آن، فواره ها از منبع آب آشامیدنی و خنکی به تزئینات تزئینی مجموعه های معماری با شکوه تبدیل شدند. اگر در قرون وسطی فواره ها فقط به عنوان منبع تامین آب خدمت می کردند، با شروع رنسانس، چشمه ها بخشی از مجموعه معمارییا حتی عنصر کلیدی آن.(به پیوست 1 مراجعه کنید)

2. فواره ها در خاکاسیا

در پایتخت خاکاس، در شهر آباکان، آبنمای بی نظیری بر روی آب انبار کوچکی از پارک ساخته شد. واقعیت این است که فواره شناور است. از یک پمپ، یک شناور، یک چراغ و یک نازل فواره تشکیل شده است. فواره جدید جالب است زیرا نصب و جدا کردن آن آسان است، می توان آن را در هر مکانی از مخزن نصب کرد. ارتفاع جت سه و نیم متر است. یک ویژگی جالبطرح های آبنما وجود نقاشی های مختلف آب است. این آبنما در تابستان به صورت شبانه روزی کار می کند (به پیوست 2 مراجعه کنید)

ساخت آبنما در مجاورت مدیریت شهر آبکان به پایان رسیده است.

آب اینجا بالا نمی آید، اما

در امتداد سازه های مکعبی به گلدان های با آب فرود می آید

گیاهان کاسه آبنما با سنگ سنگ طبیعی پوشیده شده است. این پروژه توسط معماران آباکانی توسعه یافته است. سازه های مکعبی به گونه ای طراحی شده اند که شبیه معماری ساختمان بخش برنامه ریزی شهری باشد.

3. تاریخچه ظهور فواره در سن پترزبورگ.

قرار گرفتن شهرها در امتداد سواحل رودخانه ها، فراوانی حوضه های آب طبیعی، سطح بالای آب های زیرزمینی و زمین مسطح - همه اینها به ساخت فواره ها در روسیه در قرون وسطی کمک نکرد. آب زیادی وجود داشت و به راحتی می شد آن را به دست آورد. اولین فواره ها با نام پیتر اول مرتبط است.

در سال 1713، معمار Lebdon پیشنهاد ساخت فواره‌هایی در Peterhof و تامین آب‌های بازی برای آنها را داد، زیرا پارک‌ها بسیار خسته کننده هستند.

به نظر می رسد." مجموعه پارک ها، کاخ ها و فواره های پترهوف در ربع اول قرن هجدهم ظاهر شد. به عنوان نوعی یادبود پیروزمندانه به افتخار تکمیل موفقیت آمیز مبارزه روسیه برای دسترسی به دریای بالتیک (144 فواره، 3 آبشار). شروع ساخت و ساز به سال 171 برمی گردد.

استاد فرانسوی پیشنهاد کرد "برای ساختن تاسیسات آبگیری، مانند ورسای، با بالا بردن آب از خلیج فنلاند، این کار از یک سو مستلزم ساخت تاسیسات پمپاژ و از سوی دیگر گران‌تر از آنچه در نظر گرفته شده است. استفاده از آب شیرین به همین دلیل است که در سال 1720 پیتر اول خود برای سفر به اطراف حرکت کرد و در 20 کیلومتری پترهوف، در ارتفاعات به اصطلاح روپسا، ذخایر زیادی از چشمه و آب های زیرزمینی را کشف کرد. مجرای آب به اولین مهندس هیدرولیک روسی واسیلی توولکوف سپرده شد.

اصل کار فواره های پترهوف ساده است: آب با گرانش به سمت نازل مخازن جریان می یابد. قانون کشتی های ارتباطی در اینجا استفاده می شود: حوضچه ها (مخزن ها) بسیار بالاتر از قلمرو پارک قرار دارند. به عنوان مثال، حوضچه Rozovopavilionny، جایی که مجرای آب سامسونوفسکی از آنجا سرچشمه می گیرد، در ارتفاع 22 متری از سطح خلیج قرار دارد. 5 فواره از باغ بالا به عنوان مخزن آب برای Grand Cascade عمل می کند.

حالا چند کلمه در مورد فواره سامسون - از نظر ارتفاع و قدرت جت، یکی از اصلی ترین فواره های پترهوف است. این بنای یادبود در سال 173 به افتخار بیست و پنجمین سالگرد نبرد پولتاوا ساخته شد که نتیجه جنگ شمالی را به نفع روسیه تعیین کرد. این قهرمان کتاب مقدس سامسون را به تصویر می کشد (نبرد در 28 ژوئن 1709 در روز سنت سامسون که حامی آسمانی ارتش روسیه در نظر گرفته می شد) رخ داد و دهان یک شیر را پاره کرد (آرم دولتی سوئد شامل تصویر یک شیر). خالق فواره - K، Rastrelli. کار این فواره با جلوه ای جالب تاکید شده است. وقتی فواره‌های پترهوف روشن می‌شوند، آب در دهان باز شیر ظاهر می‌شود و جریان آب به تدریج بلندتر و بلندتر می‌شود و وقتی به حدی رسید که به طور نمادین نتیجه مبارزه را نشان می‌دهد، فواره‌ها شروع به زدن می‌کنند.

"Tritons" در تراس بالایی آبشار ("Sirens and Naiads"). از پوسته، به

که خدایان دریا بوق می زنند، جویبارهای چشمه در کمان های وسیع فوران می کنند: اربابان آب شکوه قهرمان را در بوق می زنند.

در سال 1739 برای امپراطور آنا یوآنونا، طبق نقاشی های صدراعظم AD تاتیشچف، نوعی فواره در نزدیکی خانه یخی ساخته شد: یک فیل در اندازه واقعی که از خرطوم آن یک جریان آب به ارتفاع 17 متر فوران می کرد (آب). توسط یک پمپ تامین می شد) و روغن سوزان در شب به بیرون پرتاب می شد. قبل از ورود به خانه یخی، دو دلفین نیز فواره های نفت را به بیرون پرتاب کردند.

در بیشتر موارد، از پمپ ها برای ایجاد فواره در Peterhof استفاده می شد. بنابراین پمپ بخار اتمسفر برای اولین بار در روسیه برای این منظور مورد استفاده قرار گرفت. این بنا به دستور پیتر اول در 1717-1718 ساخته شد. و در یکی از محوطه های غار نصب شده است باغ تابستانیبرای بالا بردن آب به چشمه ها

فواره های سنت پترزبورگ روزانه به مدت پنج ماه (از 9 می تا پایان اکتبر) کار می کنند (مصرف آب در هر 10 ساعت 100000 متر مکعب است).

روز سنت سامسون، شیر پیروز، مصادف با شکست سوئدی ها در نزدیکی پولتاوا در 27 ژوئن 1709 بود. معاصران در مورد او گفتند: "سامسون روسی شیر خروشان اتریشی، با شکوه تکه تکه شده است." سامسون به معنای پیتر اول بود و زیر شیر - سوئد، روی نشانی که این جانور نشان داده شده است.

آبشار بزرگ متشکل از 64 فواره، 255 مجسمه، نقش برجسته، ماکارون و سایر جزئیات معماری تزئینی در Peterhof است که این سازه آبنما را به یکی از بزرگترین سازه های جهان تبدیل می کند.

فرشی مجلل در مقابل قصر باغ بالا پهن شده است. برنامه ریزی اولیه آن در 1714-1724 انجام شد. معماران Braunstein و Leblond. پنج فواره در باغ بالا وجود دارد: 2 فواره از حوضچه های مربع، بلوط، Mezheumny و نپتون. (به پیوست 4 مراجعه کنید)

فشار به عنوان نیروی محرکه پشت فواره ها

4.1 نیروهای فشار سیال.

تجربه روزمره به ما می آموزد که مایعات با نیروهای شناخته شده روی سطح جامدات در تماس با آنها عمل می کنند. ما این نیروها را نیروهای فشار سیال می نامیم.

با پوشاندن دهانه شیر آب باز با انگشت، نیروی فشار مایع را روی انگشت احساس می کنیم. درد در گوش، تجربه یک شناگر که در اعماق زیاد غواصی می کند، توسط نیروهای فشار آب روی پرده گوش ایجاد می شود. دماسنج های اعماق دریا باید بسیار بادوام باشند تا فشار آب آنها را خرد نکند.

با توجه به نیروهای عظیم فشار در اعماق زیاد، بدنه یک زیردریایی باید استحکام بسیار بیشتری نسبت به بدنه یک کشتی سطحی داشته باشد. نیروهای فشار آب در کف ظرف، کشتی را روی سطح نگه می دارد و نیروی گرانش وارد بر آن را متعادل می کند. نیروهای فشار در کف و دیواره رگ های پر از مایع عمل می کند: با ریختن جیوه در یک بالون لاستیکی، می بینیم که کف و دیواره های آن به سمت بیرون خم شده است. (به پیوست 5.6 مراجعه کنید)

در نهایت، نیروهای فشار از قسمتی از مایع بر قسمتی دیگر وارد می شود. این بدان معناست که اگر قسمتی از مایع را حذف کنیم، برای حفظ تعادل قسمت باقی مانده، باید نیروهای خاصی به سطح تشکیل شده وارد شود. نیروهای لازم برای حفظ تعادل برابر با نیروهای فشاری است که قسمت برداشته شده از مایع روی قسمت باقی مانده اثر می گذارد.

1. 4.2 فشار

نیروهای فشار بر روی دیواره یک ظرف حاوی مایع، یا روی سطح یک جامد غوطه ور در مایع، در هیچ نقطه خاصی از سطح اعمال نمی شود. آنها در تمام سطح تماس جامد و مایع توزیع می شوند. بنابراین، نیروی فشار بر روی یک سطح معین نه تنها به میزان فشردگی سیال در تماس با آن، بلکه به اندازه این سطح نیز بستگی دارد.

به منظور توصیف توزیع نیروهای فشار بدون توجه به اندازه سطحی که روی آن عمل می کنند، این مفهوم معرفی شده است. فشار.

فشار وارد بر یک سطح، نسبت نیروی فشار وارد بر این بخش به سطح مقطع است. بدیهی است که فشار از نظر عددی برابر با نیروی فشار وارد شده به سطح است که مساحت آن برابر با واحد است.

فشار را با حرف p نشان می دهیم. اگر نیروی فشار بر یک مقطع داده شده F و مساحت مقطع S باشد، فشار با فرمول بیان می شود.

p = F / S.

اگر نیروهای فشار به طور مساوی روی سطح خاصی توزیع شوند، فشار در هر نقطه یکسان است. به عنوان مثال، این فشار روی سطح پیستونی است که مایعی را فشرده می کند.

با این حال، اغلب مواردی وجود دارد که نیروهای فشار به طور نابرابر روی سطح توزیع می شوند. این بدان معنی است که نیروهای مختلف بر روی یک نواحی در نقاط مختلف سطح عمل می کنند. (به پیوست 7 مراجعه کنید)

آب را در ظرفی بریزید که در دیواره کناری آن همان سوراخ ها ایجاد شده است. خواهیم دید که جت پایینی به مسافت بیشتری و بالا به یک فاصله کوچکتر جریان می یابد.

این بدان معناست که فشار در قسمت پایین ظرف بیشتر از قسمت بالایی آن است.

4.3 اصل عملکرد کشتی های ارتباطی.

کشتی هایی که با یکدیگر ارتباط دارند یا کف مشترک دارند معمولاً ارتباط نامیده می شوند.

یک ردیف ظروف با اشکال مختلف را بردارید که در پایین توسط یک لوله به هم متصل شده اند.

شکل 5. در همه کشتی های ارتباطی، آب در یک سطح است

اگر مایع را در یکی از آنها بریزید، مایع از طریق لوله ها به رگ های باقیمانده جریان می یابد و در همه ظروف در یک سطح قرار می گیرد (شکل 5).

توضیح به شرح زیر است. فشار روی سطوح آزاد مایع در رگ ها یکسان است. برابر با فشار اتمسفر است.

بنابراین، تمام سطوح آزاد متعلق به یک سطح تراز هستند و بنابراین، باید در یک سطح افقی قرار گیرند. (به پیوست 8 و 9 مراجعه کنید)

قوری و دهانه آن رگهای ارتباطی هستند: آب در آنها در یک سطح است. به این معنی که دهانه کتری باید به ارتفاع لبه بالایی ظرف برسد، در غیر این صورت کتری را نمی توان به بالا ریخت. وقتی کتری را کج می‌کنیم، سطح آب ثابت می‌ماند و دهانه آن پایین می‌رود. هنگامی که به سطح آب می رسد، آب شروع به ریختن می کند.

اگر مایع در مخازن ارتباطی در سطوح مختلف باشد (این امر با قرار دادن سپتوم یا گیره بین رگ های ارتباطی و افزودن مایع به یکی از مخازن حاصل می شود) به اصطلاح فشار مایع ایجاد می شود.

سر فشاری است که وزن ستونی از مایع با ارتفاعی برابر با اختلاف سطح تولید می کند. تحت تأثیر این فشار، اگر گیره یا سپتوم برداشته شود، مایع به داخل ظرفی که سطح آن پایین‌تر است، جریان می‌یابد تا زمانی که سطوح یکسان شوند.

اگر مایعات ناهمگن در زانوهای مختلف رگ های ارتباطی ریخته شوند، یعنی چگالی آنها متفاوت است، به عنوان مثال، آب و جیوه، نتیجه کاملاً متفاوتی به دست می آید. پست پایینی جیوه پست بالاتر آب را کوتاه می کند. با در نظر گرفتن اینکه شرط تعادل برابری فشارها در سمت چپ و راست است، متوجه می‌شویم که ارتفاع ستون‌های مایع در مخازن ارتباطی با چگالی آنها نسبت معکوس دارد.

در زندگی، آنها بسیار رایج هستند: قهوه جوش های مختلف، قوطی های آبیاری، لیوان های اندازه گیری آب روی دیگ های بخار، قفل ها، لوله های آب، لوله خم شده با زانو - همه اینها نمونه هایی از رگ های ارتباطی هستند.

اصل عملکرد کشتی های ارتباطی زیربنای کار فواره ها است.

1. چیدمان فنی آبنماها

امروزه کمتر کسی به نحوه عملکرد فواره ها فکر می کند. ما آنقدر به آنها عادت کرده ایم که با گذر از آنجا فقط یک نگاه بی دقت می اندازیم.

و واقعاً چه چیز خاصی در مورد آن وجود دارد؟ فواره‌های نقره‌ای آب، تحت فشار، به آسمان اوج می‌گیرند و به هزاران کریستال پراکنده می‌شوند. اما در واقعیت، همه چیز به این سادگی نیست. فواره ها آبشار، آبشاری، مکانیکی هستند. فواره ها ترقه هایی هستند (مثلاً در پترهوف)، با ارتفاعات، اشکال مختلف و هر کدام نام خاص خود را دارند.

قبلاً همه فواره ها جریان مستقیم داشتند ، یعنی مستقیماً از منبع آب کار می کردند ، اکنون با استفاده از پمپ های قدرتمند از منبع آب "بازچرخانی" استفاده می کنند. فواره‌ها نیز به روش‌های مختلفی جریان دارند: جت‌های پویا (می‌توانند ارتفاع را تغییر دهند) و جت‌های ثابت (جت در یک سطح است).

بیشتر فواره ها تاریخی خود را حفظ کرده اند

ظاهر آنها، فقط "پر کردن" آنها مدرن است. اگرچه، البته، آنها قبلاً نیز برای شکوه ساخته شده بودند، یکی از این نمونه ها فواره باغ اسکندر است.

این در حال حاضر 120 سال است، اما برخی از لوله ها در شرایط خوبی حفظ شده اند. (به پیوست 10 مراجعه کنید)

II ... اکشن انواع مدل آبنما.

1. فواره ای در خلاء

من در مورد موضوع "چشمه در خلاء" تحقیق کرده ام. برای این کار دو فلاسک گرفتم. روی اولی یک درپوش لاستیکی گذاشتم و با یک لوله شیشه ای نازک از آن عبور کردم. یک لوله لاستیکی در انتهای مخالف آن قرار دهید. داخل فلاسک دوم آب رنگی ریختم.

با استفاده از پمپ، هوا را از فلاسک اول خارج کردم، فلاسک را برگرداندم. لوله لاستیکی را در فلاسک دوم آب فرو کردم. به دلیل اختلاف فشار، آب از فلاسک دوم در فلاسک اول ریخته شد.

من متوجه شدم که هرچه هوا در فلاسک اول کمتر باشد، جت از فلاسک دوم محکم تر خواهد شد.

1. فواره هرون.

من در مورد موضوع فواره هرون تحقیق کرده ام. برای این کار، باید یک مدل ساده از فواره هرون درست کنم. یک فلاسک کوچک برداشتم و یک قطره چکان داخل آن فرو کردم. در آزمایشی که روی این مدل داشتم، فلاسک را با گردنش پایین انداختم. وقتی قطره چکان را باز کردم، آب به صورت جریانی از فلاسک بیرون ریخت.

پس از آن فلاسک را کمی پایین تر پایین آوردم، آب بسیار کندتر ریخت و جریان بسیار کوچکتر شد. با ایجاد تغییرات مناسب، متوجه شدم که ارتفاع جت در فواره به موقعیت نسبی کشتی های ارتباطی بستگی دارد.

وابستگی ارتفاع جت در فواره به موقعیت نسبی رگ های ارتباطی. (به پیوست 11 مراجعه کنید)

وابستگی ارتفاع جت در فواره به قطر سوراخ.

(به پیوست 12 مراجعه کنید)

نتیجه گیری: ارتفاع جت فواره به موارد زیر بستگی دارد:

از موقعیت نسبی کشتی های ارتباطی، هر چه یکی از کشتی های ارتباطی بالاتر باشد، ارتفاع جت بیشتر می شود.

هرچه قطر سوراخ کمتر باشد، ارتفاع جت بیشتر می شود.

مدل آبنما

برای ساختن یک چشمه در یک زمین شخصی، باید یک مدل از آبنما بسازید، نحوه ساخت یک چشمه و محل نصب مخزن برای تامین آب را بیابید. ساخت و ساز برای فواره در خانه ساخته شده است. با تزئین خود مدل آبنما،

با کمک یک قطره چکان یک فلاسک به آن وصل شد.(به پیوست 13 مراجعه کنید) اگر فلاسک را پایین بیاورید

سپس آب بسیار آهسته بیرون می ریزد و اگر فلاسک را به قفسه دوم برسانید، آب در یک جریان بزرگ می ریزد.

III. نتیجه.

هدف از کار من گسترش حوزه دانش شخصی در مورد "رگ های ارتباطی" بود، تا از دانش به دست آمده برای تکمیل یک کار خلاقانه استفاده کنم. در حین کار به این سوال پاسخ دادم که نیروی محرکه کار آبنماها چیست و توانستم مدل های کاری متنوعی از آبنماها را ایجاد کنم.

من مدلی از آبنما ساختم، چیدمان فنی آبنماها را مطالعه کردم. آزمایشاتی را با موضوع "رگ های ارتباطی" انجام داد.

در آینده، من و پدربزرگم در حال برنامه ریزی برای ساختن یک فواره در زمین شخصی خود با استفاده از دانش و داده هایی است که در حین تحقیق در مورد چیدمان فنی فواره ها دریافت کردیم.

نتیجه:آب در فواره در فواره بر اساس اصل "چشمه هرون" کار می کند.

IV. کتابشناسی - فهرست کتب.

"دانشنامه فیزیک" مدیر کل A.M. پروخوف.

شهر مسکو. اد. "Soviet Encyclopedia" 1988, 705 pp.

"فرهنگ دایره المعارف یک فیزیکدان جوان" تالیف. V.A. Chuyanov - مسکو دوم: آموزش، 1991 - 336 صفحه.

1. D. A. Kuchariants و A. G. Raskina "باغ ها و پارک های مجموعه های کاخ سنت پترزبورگ و حومه".

   پیوست 9.

   پیوست 10.

   پیوست 11.

   قطر سوراخ

   ارتفاع تانک

   ارتفاع جت

   0.1 سانتی متر

   50 سانتی متر

   2.5 سانتی متر

   0.1 سانتی متر

   1 متر

   3.5 سانتی متر

   0.1 سانتی متر

   130 سانتی متر

   5 سانتی متر

   پیوست 12.

   قطر سوراخ

   ارتفاع تانک

   ارتفاع جت

   0.1 سانتی متر

   50 سانتی متر

   2.5 سانتی متر

   0.3 سانتی متر

   50 سانتی متر

   2 سانتی متر

   0.5 سانتی متر

   50 سانتی متر

   1.5 سانتی متر

   پیوست 13.

   پیوست 14.

توسط دانش آموزان کلاس هفتم تکمیل شد

موکایف علیم، تومنوف امیران، بوزیف اسلام، اوراکووا مارگاریتا

هدف: عملکرد قانون رگ های ارتباطی را با استفاده از مثال عملکرد فواره های گردشی در نظر بگیرید.

وظایف:

1. مطالعه مطالب در مورد فواره ها: انواع و اصول عملکرد آنها.

2. طرح آبنمای گردشی را طراحی کنید

3. ایجاد قلک از فواره های شهر نالچیک.

4. تجزیه و تحلیل اطلاعات دریافتی و نتیجه گیری در مورد ساختار و عملکرد فواره ها.

مواد و روش ها:

مطالعه منابع ادبی و سایر منابع اطلاعاتی، انجام آزمایشات، تجزیه و تحلیل اطلاعات و نتایج.

فوریت مشکل

تأثیر آب بر روی انسان را می توان واقعاً جادویی نامید. صدای زمزمه فواره استرس را از بین می برد، آرام می کند و باعث می شود اضطراب را فراموش کنید.

اکنون ایده های هنر تجسم جدیدی دریافت کرده اند - ترکیب ایده های معماران، هنرمندان و متخصصان در زمینه های با فناوری پیشرفته. .

دستگاه فواره بر اساس اصل رگ های ارتباطی است که از فیزیک برای ما شناخته شده است: در مخازن ارتباطی با هر شکل و مقطعی، سطوح یک مایع همگن در یک سطح قرار می گیرند. .

آب در ظرفی که بالای حوض چشمه قرار دارد جمع آوری می شود. در این حالت فشار آب در خروجی آبنما برابر با اختلاف ارتفاع آب H1 خواهد بود. بر این اساس، هر چه اختلاف این ارتفاعات بیشتر باشد، فشار قوی تر و جت فواره بیشتر می شود. قطر خروجی آبنما نیز بر ارتفاع جت فواره تأثیر می گذارد. هرچه کوچکتر باشد، فواره بلندتر می‌تپد.

آبنمای گردشی

در فواره های در حال گردش، آب در یک دور باطل جریان دارد. مخزن اصلی آنها در پایین قرار دارد. آب مخزن با استفاده از پمپ به سمت شلنگ بالا می رود. شیلنگ به داخل می رود و از بیرون قابل مشاهده نیست. فواره ها بر اساس اصل گردش نیازی به آبرسانی به آنها ندارند. کافی است یک بار آب را پر کنید و بعد از تبخیر آن را اضافه کنید.

فواره های طبیعی

آبفشان، چشمه و

آب های آرتزین

آبنماهای مصنوعی:

خیابان، منظره، داخلی

آبنما در هتل آبگرم

"سیندیکا"

فواره روبروی ایالت سینما و سالن کنسرت

فواره در سینما

"شرق"

فواره در خیابان شوجنتسوکووا

فواره در میدان چهارصدمین سالگرد اتحاد مجدد با روسیه

10 شگفت انگیزترین فواره های جهان

چشمه رنگین کمان مهتاب (سئول) - طولانی ترین فواره روی پل

2. چشمه ملک فهد (جده) -

بلندترین

3. مجتمع فواره دبی فواره (دبی) - بزرگترین و گران ترین

4. فواره تاج (شیکاگو) -

بین المللی ترین

5. فواره های پترهوف (سن پترزبورگ) - مجلل ترین

6. چشمه ثروت (سنگاپور) - فواره فنگ شویی

7. فواره بلاجیو (لاس وگاس) - معروف ترین آبنمای رقصنده آمریکا

8. فواره های سر به فلک کشیده (اوزاکا)

- هوادارترین

9. فواره عطارد (بارسلونا)

- سمی ترین

بخش آزمایشی کار

ساختن آبنما یک مشکل یا کاری است که باید حل شود. طبیعتاً مشکلات توسعه بلافاصله به وجود آمد.

فرضیه:

• برای تلاش برای ساختن یک فواره از این واقعیت استفاده کنید که یک مایع همگن در یک سطح در رگ های ارتباطی قرار دارد.
• اگر فواره کار می کند، بفهمید که آیا ارتفاع آبنما به قطر لوله بستگی دارد یا خیر

نتایج کار:

آبنماهای گردشی را به شما معرفی می کنیم.

تحقیقات انجام شده: "بررسی وابستگی ارتفاع ستون فواره به قطر لوله"

نتیجه:

ارتفاع آبنما به قطر لوله بستگی دارد. هرچه قطر لوله کوچکتر باشد، ستون فواره بالاتر است.

نتیجه گیری:

1. همه فواره ها از رگ های ارتباطی استفاده می کنند

2. در رگ های ارتباطی، یک مایع همگن تمایل دارد در یک سطح باشد

3. فواره به دلیل اختلاف ارتفاع آب در رگ های ارتباطی می تپد.

4. تفاوت فواره ها - در نحوه آبرسانی به مخزن اصلی

نتایج:

• قلک چشمه های شهر نالچیک

2. فواره های گردشی DIY

اهداف:
در حال توسعه

توسعه توانایی های خلاق دانش آموزان (تخیل، مشاهده، حافظه، تفکر). توسعه توانایی ایجاد ارتباطات بین رشته ای (فیزیک، تاریخ، MHC، جغرافیا)؛ توسعه مهارت های حرکتی ظریف هنگام طراحی مدل ها؛

آموزشی

ویژگی های اساسی کشتی های ارتباطی را تکرار کنید. تعیین دلیل نصب در همان سطح یک مایع همگن در مخازن ارتباطی با هر شکل. کاربرد عملی کشتی های ارتباطی را نشان می دهد. اصل عملکرد فواره هرون را از هم جدا کنید

آموزشی

یاد بگیرید که زیبایی را در دنیای اطراف ببینید. ایجاد احساس مسئولیت برای کار محول شده؛ تقویت توانایی گوش دادن و شنیدن؛ ارتقاء سطح فکری عمومی؛ افزایش علاقه به فیزیک

ارائه ویدئویی از آبنماها

معرفی

صدای فواره
آنها می گویند سه چیز وجود دارد که می توانید بی نهایت به آنها نگاه کنید - آتش، ستاره ها و آب. تعمق در آب - چه عمق اسرارآمیز یک سطح هموار، چه نهرهای شفاف که به جایی می شتابند و گویی زنده هستند - نه تنها برای روح خوشایند و برای سلامتی مفید است. چیزی ابتدایی در این وجود دارد، به همین دلیل است که انسان همیشه برای آب تلاش می کند. بیهوده نیست که کودکان می توانند ساعت ها حتی در نزدیکی یک گودال معمولی باران بازی کنند. چرا فواره ها اینقدر به سمت خود کشیده شده اند؟ خیلی جادویی مسحور کننده؟ شاید به این دلیل که در خش خش، خش خش، سر و صدای جویبارهای جاری آنها، می توان خنده یک پری دریایی، فریاد سخت شاه آب، یا پاشیدن یک ماهی قرمز را شنید؟ یا به این دلیل که نهرهای کف کوبنده همان شادی و لذتی را در ما بیدار می کنند که چشمه ها و نهرها و آبشارها. هوای نزدیک مخزن همیشه تمیز، تازه و خنک است. و بیهوده نیست که می گویند آب - "پاک می کند" ، "شست می کند" نه تنها بدن، بلکه روح را نیز می کند.
احتمالاً همه متوجه شده اند که نفس کشیدن در نزدیکی آب چقدر راحت تر است ، چگونه خستگی و تحریک از بین می رود ، چگونه در نزدیکی دریا ، رودخانه ، دریاچه یا حوضچه انرژی می بخشد و در عین حال آرام می شود. قبلاً در زمان های قدیم ، مردم به چگونگی ایجاد مخازن مصنوعی فکر می کردند ، آنها به ویژه به معمای آب جاری علاقه داشتند.

تاریخچه توسعه چشمه ها

کلمه فواره ریشه لاتین-ایتالیایی دارد و از کلمه لاتین "fontis" گرفته شده است که به عنوان "منبع" ترجمه می شود. از نظر معنی، این به معنای جریانی از آب است که تحت فشار به سمت بالا می زند یا از لوله خارج می شود. فواره های آبی با منشاء طبیعی وجود دارد - چشمه هایی که در نهرهای کوچک فوران می کنند. همین منابع طبیعی هستند که از قدیم الایام توجه بشر را به خود جلب کرده اند و مردم را وادار کرده اند که چگونه از این پدیده در جایی که مردم به آن نیاز دارند استفاده کنند.
اولین فواره ها در یونان باستان... آنها ساختار بسیار ساده ای داشتند و اصلاً شبیه فواره های باشکوه زمان ما نبودند. انتصاب آنها کاملاً عملی بود. برای تامین آب شهرها و شهرها. به تدریج یونانیان شروع به تزئین فواره های خود کردند. آنها را با کاشی گذاشتند، مجسمه ها ساختند، نهرهای بلند را به دست آوردند. فواره ها تقریباً به ویژگی هر شهر تبدیل شده اند. با پوشش سنگ مرمر، با کف موزاییک، آنها را با یک ساعت آبی، سپس با یک ارگ آبی، سپس با یک تئاتر عروسکی ترکیب کردند، جایی که پیکرها تحت تأثیر جت ها حرکت می کردند. مورخان فواره هایی را با پرندگان مکانیکی توصیف می کنند که با شادی آواز می خواندند و با ظاهر شدن ناگهانی جغدی ساکت می شدند.
به پیروی از یونانیان باستان، فواره ها در روم شروع به ساخت کردند. خود کلمه فواره ریشه رومی دارد. رومی ها ترتیب چشمه ها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیدند. رومی ها برای فواره ها لوله هایی از خاک رس پخته یا سرب می ساختند. در دوران شکوفایی روم، فواره یکی از ویژگی های واجب همه خانه های ثروتمند شد. کف و دیوارهای فواره ها با کاشی تزئین شده بود. جت های آب از دهان ماهی های زیبا یا حیوانات عجیب و غریب فوران می کرد.
توسعه فواره ها با اختراع قانون ظروف ارتباطی توسط مکانیک یونان باستان تسهیل شد که با استفاده از آن پاتریسیون ها فواره هایی را در حیاط خانه های خود ترتیب دادند. فواره های تزئینی قدیمی ها را می توان با خیال راحت نمونه اولیه آبنماهای مدرن نامید.
پس از سقوط دنیای باستان، چشمه دوباره تنها به منبع آب تبدیل می شود. احیای فواره ها به عنوان یک هنر تنها در دوره رنسانس آغاز می شود. فواره ها به بخشی از مجموعه معماری، عنصر کلیدی آن تبدیل می شوند.
معروف ترین آنها فواره های ورسای در فرانسه و پترهوف در روسیه هستند.
فواره های مدرن نه تنها در طول روز، زمانی که در زیر نور خورشید می درخشند و می درخشند، زیبا هستند، بلکه در هنگام عصر نیز که به آتش بازی آبی رنگی-موسیقی تبدیل می شوند، زیبا هستند. لامپ‌های نامرئی غوطه‌ور در آب، جت‌های آن را یاسی ملایم یا نارنجی روشن، تقریبا آتشین یا آبی آسمانی می‌سازند. جت های چند رنگ صداهایی را می زنند و منتشر می کنند که در یک ملودی ادغام می شوند ...
F.I. Tyutchev.
آبنما

شبیه یک ابر زنده به نظر برسید
چشمه درخشان می چرخد.
چگونه شعله ور می شود، چگونه له می شود
دود مرطوب آن در آفتاب.
با بلند کردن پرتو به آسمان، او
او ارتفاع گرامی را لمس کرد -
و دوباره با گرد و غبار به رنگ آتش
محکوم به فرو رفتن در زمین.

یک توپ آب در مورد فکر فانی،
ای توپ آب تمام نشدنی!

چه قانون نامفهومی
آیا برای شما تلاش می کند، آیا شما را اذیت می کند؟
چقدر مشتاقانه به سوی آسمان می شتابی!.
اما دست به طور نامرئی کشنده است
پرتو سرسخت تو، در حال شکست
در یک اسپری از ارتفاع می ریزد.

فواره چگونه کار می کند

بیایید نگاهی به نمودار دستگاه آبنما بیندازیم. دستگاه فواره بر اساس اصل رگ های ارتباطی است که از فیزیک برای ما شناخته شده است. آب در ظرفی که بالای حوض چشمه قرار دارد جمع آوری می شود. در این حالت فشار آب در خروجی آبنما برابر با اختلاف ارتفاع آب H1 خواهد بود. بر این اساس، هر چه اختلاف این ارتفاعات بیشتر باشد، فشار قوی تر و جت فواره بیشتر می شود. قطر خروجی آبنما نیز بر ارتفاع جت فواره تأثیر می گذارد. هرچه کوچکتر باشد، فواره بلندتر می‌تپد.

تجربه لوله و قیف
سوالات برای کودکان (تکالیف)
وظیفه 1. تاریخی. ساکنان روم امروزی هنوز از بقایای قنات ساخته شده توسط اجداد خود استفاده می کنند. اما قنات رومی نه در زمین، بلکه بر فراز آن، بر روی ستون های سنگی مرتفع قرار داشت. مهندسان می ترسیدند که در مخازنی که توسط یک لوله (یا ناودان) بسیار طولانی به هم متصل می شوند، آب در همان سطح ته نشین نشود و در برخی مناطق آب به سمت بالا جریان پیدا نکند. بنابراین، آنها معمولاً به منبع آب یک شیب یکنواخت رو به پایین در طول کل مسیر می دادند (این اغلب مستلزم هدایت آب به اطراف یا ایجاد تکیه گاه های قوی بالا بود). یکی از لوله های رومی 100 کیلومتر طول دارد، در حالی که فاصله مستقیم بین انتهای آن نصف آن است.
? آیا مهندسان روم باستان درست می گفتند؟ اگر نه، اشتباه آنها چیست؟
وظیفه 2. ساخت و ساز. شما یک خط کش و ظروف ارتباطی پر از مایع در اختیار دارید.
? چگونه می توانم از آنها برای کشیدن یک خط کاملا افقی روی تخته استفاده کنم؟ این را نشان دهید. به این فکر کنید که در کجا ممکن است در عمل با چنین مشکلی مواجه شوید.

فواره در هوای رقیق را تجربه کنید

فواره هرون

یکی از وسایل توصیف شده توسط دانشمند یونان باستان، هرون اسکندریه، فواره جادویی هرون بود. معجزه اصلی این چشمه این بود که آب فواره بدون استفاده از آن خود به خود فوران می کرد منبع خارجیاب. اصل عملکرد آبنما به وضوح در شکل قابل مشاهده است. بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه کار فواره هرون بیندازیم.
فواره جرونوف شامل یک کاسه باز و دو ظرف مهر و موم شده است که در زیر کاسه قرار دارد. از کاسه بالایی تا ظرف پایینی، یک لوله کاملاً مهر و موم شده وجود دارد. اگر آب را در کاسه بالایی بریزید، آب از طریق لوله به ظرف پایینی جریان می یابد و هوا را از آنجا جابجا می کند. از آنجایی که ظرف پایینی خود کاملاً مهر و موم شده است، هوای بیرون رانده شده توسط آب، از طریق یک لوله مهر و موم شده، فشار هوا را به کاسه میانی منتقل می کند. فشار هوا در مخزن میانی شروع به فشار دادن آب به بیرون می کند و فواره شروع به کار می کند. اگر برای شروع کار نیاز به ریختن آب در کاسه بالایی بود، برای کار بیشتر آبنما، از آبی که از ظرف وسط وارد کاسه می شد قبلا استفاده می شد. همانطور که می بینید، ساختار آبنما بسیار ساده است، اما این فقط در نگاه اول است.
بالا آمدن آب به داخل کاسه بالایی به دلیل فشار آب با ارتفاع H1 انجام می شود، در حالی که فواره آب را تا ارتفاع بسیار بیشتر H2 بالا می برد که در نگاه اول غیرممکن به نظر می رسد. پس از همه، این باید به فشار بسیار بیشتری نیاز داشته باشد. آبنما نباید کار کند اما معلوم شد که دانش یونانیان باستان آنقدر زیاد است که حدس می‌زدند فشار آب را از ظرف پایینی به ظرف میانی منتقل کنند، نه با آب، بلکه با هوا. از آنجایی که وزن هوا بسیار کمتر از وزن آب است، افت فشار در این ناحیه بسیار کم است و فواره از کاسه به ارتفاع H3 برخورد می کند. ارتفاع نهر آبنما H3 بدون در نظر گرفتن تلفات فشار در لوله ها برابر با ارتفاع سر آب H1 خواهد بود.

بنابراین برای اینکه آب آبنما تا حد امکان بالا باشد، لازم است ساختار آبنما را تا حد ممکن بلند کرد و در نتیجه فاصله H1 را افزایش داد. علاوه بر این، باید رگ میانی را تا حد امکان بالا ببرید. در مورد قانون فیزیک در مورد بقای انرژی، کاملاً رعایت شده است. آب از رگ میانی، تحت تأثیر گرانش، به رگ پایینی جریان می یابد. این واقعیت که او این راه را از طریق کاسه بالایی عبور می دهد و در همان حال با یک فواره در آنجا می زند، به هیچ وجه با قانون حفظ انرژی در تضاد نیست. همانطور که می توانید تصور کنید، مدت زمان کار این گونه فواره ها بی نهایت نیست، در نهایت تمام آب از ظرف میانی به قسمت پایینی می ریزد و فواره از کار می افتد. در نمونه دستگاه فواره هرون می بینیم که دانش دانشمندان یونان باستان چقدر بالا بوده است.

فواره های پیترهوف

در نزدیکی سنت پترزبورگ، پترهوف قرار دارد - مجموعه ای از پارک ها، کاخ ها و فواره ها. بر روی ابلیسک مرمری، که در کنار حصار باغ بالایی پترهوف ایستاده است، این اشکال حک شده است: 29. این فاصله بر حسب کیلومتر از سن پترزبورگ تا اقامتگاه درخشان حومه امپراتوران روسیه، و اکنون "پایتخت" مشهور جهان است. فواره ها" - پیترهوف. این تنها مجموعه در جهان است که فواره های آن بدون پمپ و ساختارهای پیچیده آب کار می کنند. در اینجا از اصل کشتی های ارتباطی استفاده می شود - تفاوت در سطوحی که در آن فواره ها و حوضچه های ذخیره قرار دارند. یک پانورامای باشکوه با نزدیک شدن به پیترهوف از دریا باز می شود: بیشترین نقطه اوجکاخ بزرگ را اشغال می کند که در لبه یک تراس طبیعی 16 متری قرار دارد. در شیب آن، Grand Cascade با مجسمه‌های طلایی و فواره‌های نقره‌ای می‌درخشد. جلوی آبشار و در مرکز سطل آب، فواره‌ای قدرتمند از فواره سامسون اوج می‌گیرد و سپس آب‌ها در امتداد مستقیم، مانند یک تیر، به سمت خلیج می‌روند، کانال دریا، که برنامه‌ریزی شمال به جنوب است. محور. این کانال یکی از قدیمی‌ترین سازه‌های پترهوف است که قبلاً در نقشه‌های اولیه که توسط پیتر اول ترسیم شده بود نشان داده شده است. ".
در شرق، کاخ مونپلازیر، آبشار کوه شطرنج و فواره‌های رومی، فواره‌های هرم و خورشید و فواره‌های کراکر قرار دارند. در قسمت غربی غرفه ارمیتاژ و کاخ مارلی، آبشار کوه طلایی، فواره های مدیر و کلوشی وجود دارد. تصادفی نبود که پیتر این مکان را برای ساخت پترهوف انتخاب کرد. او با بررسی منطقه، چندین توده آبی را کشف کرد که از چشمه هایی که از زمین فوران می کردند تغذیه می شد. در تابستان 1721، دریچه‌ها و کانالی ساخته شد که در طول آن آب به‌وسیله گرانش از مخازن از ارتفاعات روپسا به حوضچه‌های ذخیره‌سازی باغ بالا سرازیر می‌شد و در اینجا فقط می‌توان فواره‌های کوچکی را در اینجا چید. پارک پایین که در پای تراس امتداد دارد، موضوع متفاوتی است. آب از ارتفاع 16 متری از طریق لوله‌های حوضچه‌های باغ بالا، طبق اصل رگ‌های ارتباطی، با جت‌های مرتفع زیادی در فواره‌های پارک با قدرت به پایین سرازیر می‌شود. در مجموع پارک پایینو باغ بالا 4 آبشار و 191 فواره (از جمله آبشار آبشارها) وجود دارد.
اصول تامین آب که توسط پیتر کبیر یافت شده است، امروزه نیز معتبر است و نشان دهنده استعداد بنیانگذار پترهوف است.
در طول جنگ بزرگ میهنی، مهاجمان فاشیست به طور کامل سیستم فواره Petrodvorets را نابود کردند. مجسمه هایی از جمله مجسمه معروف «سامسون» را که قطعه قطعه شد و به آلمان نیز فرستادند، برداشتند و برداشتند؛ خوشبختانه بیشتر مجسمه ها و سایر آثار هنری به موقع تخلیه شدند.
ارتش شوروی که پترودورتس را آزاد کرد، تنها ویرانه هایی در آنجا یافت. سیستم فواره تا 80 درصد تخریب شد. در حال حاضر، در نتیجه کار مرمتی گسترده، فواره های اصلی پترودورتس بازسازی شده اند.

فواره ها در ادبیات

مدل آبنما

فواره ها از دیرباز هنرمندان و شاعران را به خود جذب کرده اند. اشعار زیادی در مورد این جت های آب جادویی سروده شده است. یکی از اشعار معروف شعر ع.س. "چشمه باخچیسارای" پوشکین (گزیده)
چشمه عشق، چشمه زنده است!
دو تا گل رز برایت هدیه آوردم.
من عاشق صحبت های بی وقفه شما هستم
و اشک های شاعرانه

غبار نقره تو
شبنم سرد مرا می پاشد:
آه، لایا، لایا، کلید خوشحال کننده است!
زمزمه کن، حقیقتت را برای من زمزمه کن...

از بچه های ما هم دعوت شد تا خودشان را در نقش شاعر امتحان کنند. بیایید بشنویم که از آن چه گذشت.

شعرهای بچه ها

نتیجه

"چشمه های الماس با صدایی شاد به ابرها پرواز می کنند ..." - اینگونه است که الکساندر سرگیویچ پوشکین به طور شاعرانه و مجازی در مورد فواره های پترزبورگ باستان صحبت می کند. او لذت و تلاش برای رسیدن به ارتفاعات بلند را در گویش جادویی فواره ها احساس کرد. تعجب آور نیست که وقتی یک رنگین کمان رنگارنگ در پرده زنده چشمه شعله ور می شود، بسیاری از تداعی های مختلف در روح یک فرد متولد می شود. در سال های اخیر، فواره های بیشتری یکی پس از دیگری در شهرها ظاهر می شوند، آنها شروع به استفاده از قابلیت های فواره ها برای سازماندهی نمایش های آبنمای فوق العاده کردند. طبیعتاً آبنماهای مورد استفاده در رویدادها قابل توجه است
و غیره.................