Predstavljanje fontana iz fizike. Prezentacija za projektantski rad iz fizike "Princip rada fontana"
"Vodeni okoliš" - Potražite vodu tamo gdje raste cattail. Stanovnici vodenog okoliša. Tema sata: Vodeni okoliš. Pitanja za recenziju: Jezerska trska. Usporedba životnih uvjeta u različitim sredinama. Roznica je uskolisna. Danas ćemo saznati:
"Biogeocenoza ribnjaka" - Burbot. Biocenoza slatkovodnog tijela. Ptice koje žive na površini. Biogeocenoza ribnjaka. Heterotrofni organizmi. Vrste koje žive na površini. Stanovništvo akumulacije. Sunčeva svjetlost. Biotički čimbenici. Autotrofni organizmi.
"Zajednice biljaka" - Clements je sanjao da ekologiju pretvori u pravu znanost. Aleksandar Nikolajevič Formozov (1899. - 1973.). U principu bi se ekološka geografija biljaka mogla dobro kombinirati s "novom botanikom"... Godine 1933. Braun-Blanquet objavljuje "Prodrome des Groupements Vegetaux" (Prodromus). Cijeli naglasak je na florističkom pristupu suštinski ekološkim problemima.
"Abiotički čimbenici" - Biljke: otporne na sušu - vole vlagu i vodene Životinje: vodene - u hrani ima dovoljno vode. Postoje prilagodbe. Temperatura. Abiotski čimbenici okoliša. Vlažnost. Toplokrvni organizmi (ptice i sisavci). Hladnokrvni organizmi (beskralješnjaci i mnogi kralježnjaci). Optimalni temperaturni režim za organizme je od 15 do 30 stupnjeva.. Međutim,….
Vodene zajednice - Kako ostati na površini vode? Izduženo, aerodinamično tijelo. Zajednica vodenog stupca. Leteća riba. Tijelo je ravno kao splav. Imaju izrasline, čekinje. "Mornari". Cijeli svjetski ocean je jedinstven ekološki sustav. U oceanu: zajednica vodenih površina. Mišići. Portugalski čamac i jedrenjak. Dubokomorska zajednica.
"Biologija okoliša" - Aerobionti. Količina O2 Količina H2O Oscilacije t Gustoća osvjetljenja. Postavite životinje ili biljke s predloženog popisa u odgovarajuće stanište. Proučavanje različitih staništa organizama. Ernst Haeckel. Stenobiontima. Organizacijsko okruženje. Prizemno-zračno okruženje. stanje okoliša koje utječe na tijelo.
Slajd 2
Proljeće! Predivno vrijeme topline, cvjetanja i jarkih boja dolazi nakon zimskog "zimskog sna", fontane se "probude", tisuće vodenih mlazova svečano pozdravljaju zoru prirode. Prošle godine sam radio istraživanje na istu temu, a ove godine sam ga odlučio nastaviti. Budući da sam imao puno pitanja: gdje su se pojavile prve fontane? Koje vrste fontana postoje? Možete li sami napraviti fontanu?
Slajd 3
Odlučio sam provesti istraživanje na temu "Vodena ekstravaganca: fontane"
Svrha istraživanja: 1. Proširiti područje osobnog znanja na temu "Komunikacijski brodovi" (uključujući povijesne i politehničke;) 2. Iskoristiti stečena znanja za obavljanje kreativnih zadataka; 3. Odaberite zadatke na temu „Tlak u tekućinama i plinovima. Komunikacijski brodovi". Da bih postigao ovaj cilj, trebam riješiti sljedeće zadatke: 1. Proučiti povijest nastanka fontana; 2. Razumjeti strukturu i princip rada fontana; 3. Upoznajte se s pritiskom kao pokretačkom snagom fontana; 4. Izraditi najjednostavnije modele operativnih fontana; 5. Napravite prezentaciju "Vodena ekstravaganca: fontane".
Slajd 4
Povijest nastanka fontana
Fontana (od talijanskog fontana - od latinskog fontis - izvor) je mlaz tekućine ili plina izbačen pod pritiskom (rječnik stranih riječi. - M .: Ruski jezik, 1990). Po prvi put su se fontane pojavile u staroj Grčkoj. Sedam stoljeća ljudi su gradili fontane na principu komunikacijskih posuda. Od početka 17. stoljeća fontane su se počele pokretati mehaničkim pumpama koje su postupno zamijenile parne instalacije, a zatim i električne pumpe.
Slajd 5
Fontana čaplja
Fontane duguju svoje postojanje poznatom grčkom mehaničaru Heronu iz Aleksandrije, koji je živio u 1. – 2. stoljeću. n. e. Heron je bio taj koji je izravno istaknuo da brzina protoka, odnosno brzina, distribuirane vode ovisi o njezinoj razini u rezervoaru, o poprečnom presjeku kanala i brzini vode u njemu. Uređaj koji je izumio Heron služi kao jedan od uzoraka znanja u antici (200 godina prije Krista) u području hidrostatike i aerostatike.
Slajd 6
Pritisak
Kako bi se okarakterizirala raspodjela sila pritiska bez obzira na veličinu površine na koju djeluju, uvodi se pojam tlaka. p = F / S. Ulijte vodu u posudu, u čijoj su bočnoj stijenci napravljene iste rupe. Vidjet ćemo da donji mlaz istječe na veću udaljenost, gornji na manji. To znači da je veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.
Slajd 7
Princip rada komunikacijskih posuda.
Pritisak na slobodne površine tekućine u posudama je isti; jednak je atmosferskom tlaku. Dakle, sve slobodne plohe pripadaju istoj ravnoj površini i stoga moraju biti u istoj horizontalnoj ravnini. Načelo rada komunikacijskih posuda temelji se na radu fontana.
Slajd 8
Tehničko uređenje fontana
Fontane su mlazne, kaskadne, mehaničke fontane za pucanje vatre (na primjer, u Peterhofu), različite visine, oblika, a svaka ima svoje ime. Prije su sve fontane bile izravno protočne, odnosno radile su izravno iz vodoopskrbe, sada koriste "recirkulacijsku" vodoopskrbu, koristeći snažne pumpe. Fontane također teku na različite načine: dinamički mlazovi (mogu mijenjati visinu) i statični mlazovi (mlaz je na istoj razini).
Slajd 9
Model fontane
Koristeći svojstva komunikacijskih posuda, možete izgraditi model fontane. Za to je potreban spremnik vode, široka limenka 1, gumena ili staklena cijev 2, bazen iz niske limenke 3.
Slajd 10
Slajd 11
Kako visina mlaza ovisi o promjeru rupe i visini uspona spremnika?
Slajd 12
Djelovanje različitih modela fontana
Pojednostavljeni model Čapljine fontane Domaća Čapljina fontana
Slajd 13
Slajd 14
Fontana pri zagrijavanju zraka u tikvici
Kada se voda zagrije u prvoj tikvici, nastaje para, koja stvara višak tlaka u drugoj posudi, istiskujući vodu iz nje.
Slajd 15
Fontana s octom
Napunite ¾ tikvicu stolnim octom, bacite u nju nekoliko komada krede, brzo je zatvorite čepom sa staklenom cijevi umetnutom u nju. Iz cijevi će izaći fontana
Slajd 16
Zaključak
Tijekom rada odgovorio sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana te sam, koristeći stečeno znanje, uspio izraditi različite radne modele fontana, izradio prezentaciju „Vodena ekstravaganca: fontane“. Provedba rada uključivala je sljedeće elemente: Proučavanje posebne literature na temu istraživanja. Pojašnjenje zadataka eksperimenta. Priprema potrebne opreme i materijala. Priprema objekta istraživanja. Analiza dobivenih rezultata. Pojašnjenje značaja dobivenih rezultata za praksu. Rasvjetljavanje mogućih načina primjene dobivenih rezultata u praksi.
Slajd 17
Dijamantne fontane lete S veselom bukom do oblaka, Pod njima idoli blistaju... Slabi se o mramorne barijere, Slapovi padaju, prskaju kao biser, ognjeni luk. A.S. Puškin Teorijska priprema za eksperiment i analiza dobivenih rezultata zahtijevala je od mene skup znanja iz fizike, matematike i tehničkog dizajna. To je odigralo veliku ulogu u poboljšanju mog obrazovanja.
Pogledajte sve slajdove
"Ovisnost visine mlaza fontane o fizičkim parametrima"
Černogork - 2014
MBOU "Licej"
Uvod
Svrha studije
Hipoteza
Ciljevi istraživanja
Metode istraživanja
ja Teorijski dio
1.Povijest nastanka fontana
2.Fontane u Khakasiji
3.Povijest pojave fontane u St
4. Pritisak kao pokretačka snaga fontana:
4.1 Sile tlaka tekućine
4.2 Tlak
4.3 Princip rada komunikacijskih posuda
4.4 Tehničko uređenje fontana
II. Praktični dio
1. Djelovanje različitih modela fontana.
1.1 Fontana u praznini.
1.2 Fontana čaplja.
2. Maketa fontane
III. Zaključak
IV. Bibliografija
V. dodatak
UVOD
Fontane su neizostavan ukras klasičnog redovnog parka. A.S. Puškin je dobro rekao o njihovoj ljepoti:
Dijamantne fontane lete
Uz veselu buku do oblaka,
Pod njima blistaju idoli...
Razbijajući se o mramorne barijere,
Biser, vatreni luk
Padovi, vodopadi prskaju.
Često se divimo ljepoti fontana u našem glavnom gradu, Abakanu.. Svaka nova fontana. Ovo je nova bajka, nova fantastičan kutak kamo se kreću stanovnici grada. Moj djed i ja smo dugo gledali kako se gradi fontana u našem parku. Pitao sam djeda da li je moguće napraviti fontanu kod kuće. Došlo je do problema. Zajedno su počeli razmišljati o tome kako riješiti ovaj problem. Kad smo inicirani u licejce, prvo sam u laboratoriju vidio fontanu.
Stvarno sam razmišljao o tome kako i zašto fontana funkcionira. Zamolio sam svog učitelja fizike da mi pomogne shvatiti. Odlučili smo odgovoriti na ovo pitanje, provesti istraživanje.
Tema koju sam odabrao zanimljiva je i relevantna u ovom trenutku..Budući da su fontane jedna od glavnih stavki dizajn krajolika park, izvor vode ljeti, a svaki kutak grada postaje ljepši i ugodniji uz pomoć fontane.
SVRHA STUDIJA: Saznajte kako i zašto fontana funkcionira te koji fizički parametri određuju visinu mlaza u fontani.
HIPOTEZA: Pretpostavljam da se fontana može stvoriti na temelju svojstava komunikacijskih posuda, a visina mlaza u fontani ovisi o relativnom položaju tih komunikacijskih posuda.
CILJEVI ISTRAŽIVANJA:
Obogatite svoje znanje na temu "Komunikacijski brodovi".
Iskoristite stečeno znanje za dovršavanje kreativnih zadataka.
METODE ISTRAŽIVANJA:
Teorijski – proučavanje primarnih izvora.
Laboratorij – izvođenje pokusa.
Analitički - analiza dobivenih rezultata.
Sinteza je generalizacija materijala teorije i dobivenih rezultata. Kreiranje modela.
1.POVIJEST STVARANJA FONTANA
Kažu da postoje tri stvari u koje možete gledati beskrajno - vatra, voda i zvijezde. Razmatranje vode - bilo da se radi o tajanstvenoj dubini ravne površine ili prozirnim potocima, koji nekamo žure i žure, kao da je živ - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno je za zdravlje. Ima u tome nečeg primitivnog, zbog čega čovjek uvijek teži vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i kraj obične kišne lokve. Zrak u blizini rezervoara je uvijek čist, svjež i hladan. I ne kažu uzalud da voda - "čisti", "pere", ne samo tijelo, nego i dušu.
Vjerojatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako okrepljuje i istovremeno smiruje boravak u blizini mora, rijeke, jezera ili ribnjaka. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, posebno ih je zanimala zagonetka tekuće vode.
Riječ fontana je latinsko-talijanskog porijekla, dolazi od latinskog "fontis", što se prevodi kao "izvor". U smislu značenja, ovo znači mlaz vode koji kuca prema gore ili teče iz cijevi pod pritiskom. Tu su fontane prirodnog porijekla - izvori koji izviru u malim potocima. Upravo su ti prirodni izvori od davnina privlačili ljudsku pozornost i tjerali ljude na razmišljanje o tome kako iskoristiti ovaj fenomen tamo gdje je ljudima potreban. Čak iu zoru stoljeća arhitekti su pokušavali ukrasnim kamenom uokviriti tok vode iz fontane, kako bi stvorili jedinstveni uzorak vodenih mlazova. Male fontane postale su posebno raširene kada su ljudi naučili skrivati mlazove vode u cijevima od pečene gline ili betona (izum starih Rimljana). Već u staroj Grčkoj sve su fontane postale atribut gotovo svakog grada. Obložene mramorom, s mozaičnim dnom, kombinirane su s vodenim satom, zatim s vodenim orguljama, pa s lutkarskim kazalištem, gdje su se figure kretale pod utjecajem mlaza. Povjesničari opisuju fontane s mehaničkim pticama koje su veselo pjevale i
zašutio kad se sova iznenada pojavila. Daljnji razvoj
izgradnja fontana primljena u Stari Rim... Ovdje su se pojavile prve jeftine cijevi - napravljene su od olova, od kojeg je puno ostalo nakon prerade srebrne rude. U prvom stoljeću poslije Krista u Rimu se, zahvaljujući ovisnosti stanovništva o fontanama, dnevno trošilo 1300 litara vode po stanovniku. Od tada je u kući svakog bogatog Rimljana uređeno malo dvorište i bazen, a u središtu krajolika uvijek je šikljala mala fontana. Ova je fontana imala ulogu izvora pitke vode i izvora rashlade u vrućim danima. Razvoj fontana bio je olakšan izumom zakona o komunikacijskim posudama starogrčkih mehaničara, pomoću kojih su patriciji uređivali fontane u dvorištima svojih kuća. Dekorativne fontane drevnih ljudi mogu se sa sigurnošću nazvati prototipom modernih fontana. Nakon toga, fontane su evoluirale od izvora pitke vode i hladnoće do ukrasnog ukrasa veličanstvenih arhitektonskih cjelina. Ako su u srednjem vijeku fontane služile samo kao izvor vodoopskrbe, onda s početkom renesanse, fontane postaju dio graditeljska cjelina ili čak njegov ključni element.(Vidi Dodatak 1)
2.Fontane u Khakasiji
U glavnom gradu Khakasa, u gradu Abakanu, na malom rezervoaru parka izgrađena je jedinstvena fontana. Činjenica je da fontana pluta. Sastoji se od pumpe, plovka, svjetla i mlaznice za fontanu. Nova fontana je zanimljiva jer se lako montira i rastavlja, može se postaviti na apsolutno bilo koje mjesto u rezervoaru. Visina mlaza je tri i pol metra. Zanimljiva značajka dizajn fontana je prisutnost različitih vodenih slika. Ova fontana radi 24 sata dnevno (vidi Dodatak 2)
Izgradnja fontane je završena u blizini uprave grada Abakana.
Voda se ovdje ne diže, ali
spušta se duž kubičnih struktura dolje u saksije s vodom
bilje. Zdjela fontane obložena je kamenim pločama od prirodnog kamena. Projekt su razvili arhitekti Abakan. Kubične strukture stilizirane su tako da podsjećaju na arhitekturu zgrade odjela za urbanizam (vidi Dodatak 3.)
3. Povijest pojave fontane u St.
Položaj gradova uz obale rijeka, obilje prirodnih bazena, visoka razina podzemnih voda i ravni teren - sve to nije pridonijelo izgradnji fontana u Rusiji u srednjem vijeku. Vode je bilo puno i lako ju je bilo nabaviti. Prve fontane povezane su s imenom Petra I.
Godine 1713. arhitekt Lebdon je predložio da se u Peterhofu sagrade fontane i opskrbe ih „vodama za igru, jer su parkovi izuzetno dosadni.
čini se." Ansambl parkova, palača i fontana Peterhofa pojavio se u prvoj četvrtini 18. stoljeća. kao svojevrsni trijumfalni spomenik u čast uspješnog završetka ruske borbe za izlaz na Baltičko more (144 fontane, 3 kaskade). Početak gradnje seže u 171. godinu.
Francuski majstor je predložio "izgraditi vodozahvatne objekte, kao u Versaillesu, podizanjem vode iz Finskog zaljeva. To bi, s jedne strane, zahtijevalo izgradnju crpnih objekata, as druge, skuplje od onih namijenjenih za korištenje slatke vode.Zato je 1720. godine sam Petar I. krenuo u pohod u okolicu i 20 km od Peterhofa, na tzv. Ropsha visovima, otkrio velike rezerve izvorskih i podzemnih voda. vodovod je povjeren prvom ruskom hidrauličaru Vasiliju Tuvolkovu.
Princip rada fontana Peterhofa je jednostavan: voda gravitacijom teče do mlaznica rezervoara. Ovdje se koristi zakon o komunikacijskim plovilima: ribnjaci (akumulacije) nalaze se mnogo više od teritorija parka. Na primjer, ribnjak Rozovopavilionny, odakle potječe Samsonovsky vodovod, nalazi se na nadmorskoj visini od 22 m iznad razine zaljeva. 5 fontana Gornjeg vrta služe kao rezervoar vode za Veliku kaskadu.
Sada nekoliko riječi o fontani Samson - glavnoj među svim fontanama Peterhofa po visini i snazi mlaza. Spomenik je podignut 173. godine u čast 25. obljetnice Poltavske bitke, koja je odlučila o ishodu Sjevernog rata u korist Rusije. Prikazuje biblijskog heroja Samsona (bitka se odigrala 28. lipnja 1709., na dan svetog Samsona, koji se smatrao nebeskim zaštitnikom ruske vojske), kako razdire usta lava (državni grb Švedske uključuje slika lava). Tvorac fontane - K, Rastrelli. Rad fontane naglašen je zanimljivim efektom; kada se upali fontane Peterhofa, voda se pojavljuje u otvorenim ustima lava, a potok postupno postaje sve veći i viši, a kada dosegne granicu simbolično pokazujući ishod borbe, fontane počinju tući
"Tritoni" na Gornjoj terasi Kaskade ("Sirene i najade"). Iz školjki u
da morska božanstva trube, izvorski potoci izbijaju u širokim lukovima: gospodari vode trube slavu junaka.
Godine 1739. Za caricu Annu Ioannovnu, prema crtežima kancelara AD Tatishcheva, u blizini Ledene kuće napravljena je svojevrsna fontana: lik slona u prirodnoj veličini, iz čijeg je surla šikljao mlaz vode visok 17 metara (voda opskrbljivao se pumpom), a zapaljeno ulje se izbacivalo noću. Prije ulaska u ledenu kuću, dva su dupina također izbacila mlazove ulja.
U većini slučajeva, pumpe su korištene za stvaranje fontana u Peterhofu. Tako je atmosferska parna pumpa prvi put korištena u tu svrhu u Rusiji. Sagrađena je po nalogu Petra I. 1717.-1718. i instaliran u jednoj od prostorija špilje Ljetna bašta za podizanje vode do fontana.
Petrogradske fontane rade pet mjeseci (od 9. svibnja do kraja listopada) dnevno (potrošnja vode na 10 sati je 100.000 m3).
Dan svetog Samsona, pobjedničkog lava, poklopio se s porazom Šveđana kod Poltave 27. lipnja 1709. godine. "Ruski Samson ričućeg austrijskog lava, veličanstveno raskomadan", govorili su o njemu suvremenici. Samson je mislio na Petra I, a pod lavom - Švedsku, na čijem je grbu ova zvijer prikazana.
Velika kaskada sastoji se od 64 fontane, 255 skulptura, bareljefa, maskarona i drugih ukrasnih arhitektonskih detalja u Peterhofu, što ovu fontanu čini jednom od najvećih na svijetu.
Ispred palače Gornji vrt prostire se luksuzni tepih. Njegovo početno planiranje izvršeno je 1714.-1724. arhitekata Braunsteina i Leblonda. U Gornjem vrtu nalazi se pet fontana: 2 fontane Square Ponds, Hrast, Mezheumny i Neptun. (Vidi Dodatak 4)
Pritisak kao pokretačka snaga fontana
4.1 Sile tlaka tekućine.
Svakodnevno iskustvo nas uči da tekućine djeluju poznatim silama na površinu čvrstih tijela u dodiru s njima. Te sile nazivamo silama tlaka tekućine.
Prekrivajući prstom otvor otvorene slavine, osjećamo snagu pritiska tekućine na prstu. Bol u ušima, koje doživi plivač koji roni na velike dubine, uzrokovan je silama pritiska vode na bubnjić. Dubinski termometri moraju biti vrlo izdržljivi kako ih pritisak vode ne bi zgnječio.
S obzirom na ogromne sile pritiska na velikim dubinama, trup podmornice mora imati mnogo veću čvrstoću od trupa površinskog broda. Sile pritiska vode na dno posude podupiru posudu na površini, uravnotežujući silu gravitacije koja djeluje na nju. Sile pritiska djeluju na dno i na stijenke posuda ispunjenih tekućinom: ulijevajući živu u gumeni balon, vidimo da su njegovo dno i stijenke savijeni prema van. (Vidi Dodatak 5.6)
Konačno, sile pritiska djeluju sa strane nekih dijelova tekućine na druge. To znači da ako bismo uklonili bilo koji dio tekućine, tada bi se za održavanje ravnoteže preostalog dijela morale primijeniti određene sile na formiranu površinu. Sile potrebne za održavanje ravnoteže jednake su silama tlaka kojima je uklonjeni dio tekućine djelovao na preostali dio.
4.2 Tlak
Sile pritiska na stijenke posude u kojoj se nalazi tekućina, ili na površinu krute tvari uronjene u tekućinu, ne primjenjuju se ni na jednoj određenoj točki na površini. Raspoređeni su po cijeloj površini kontakta kruto-tekućina. Stoga sila pritiska na danu površinu ne ovisi samo o stupnju kompresije tekućine u dodiru s njom, već i o veličini ove površine.
Kako bi se okarakterizirala raspodjela sila pritiska bez obzira na veličinu površine na koju djeluju, uvodi se pojam pritisak.
Pritisak na dio površine je omjer sile pritiska koja djeluje na ovaj dio i površine presjeka. Očito, tlak je brojčano jednak sili tlaka primijenjenoj na površinu, čija je površina jednaka jedinici.
Pritisak ćemo označiti slovom p. Ako je sila pritiska na dani presjek F, a površina presjeka S, tada će se tlak izraziti formulom
p = F / S.
Ako su sile tlaka ravnomjerno raspoređene na određenu površinu, tada je tlak isti u svakoj točki. To je, na primjer, pritisak na površinu klipa koji komprimira tekućinu.
Međutim, često postoje slučajevi kada su sile pritiska neravnomjerno raspoređene po površini. To znači da različite sile djeluju na ista područja na različitim mjestima na površini. (Vidi Dodatak 7)
Ulijte vodu u posudu, u čijoj su bočnoj stijenci napravljene iste rupe. Vidjet ćemo da donji mlaz istječe na veću udaljenost, gornji na manji.
To znači da je veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.
4.3 Princip rada komunikacijskih posuda.
Plovila koja međusobno komuniciraju ili imaju zajedničko dno obično se nazivaju komunikacijskim.
Uzmite niz posuda raznih oblika, spojenih na dnu cijevi.
Slika 5. U svim komunikacijskim posudama voda je na istoj razini
Ulijete li tekućinu u jednu od njih, tekućina će teći kroz cijevi do preostalih posuda i taložiti se u sve posude na istoj razini (slika 5.).
Objašnjenje je sljedeće. Pritisak na slobodne površine tekućine u posudama je isti; jednak je atmosferskom tlaku.
Dakle, sve slobodne plohe pripadaju istoj ravnoj površini i stoga moraju biti u istoj horizontalnoj ravnini. (Vidi prilog 8, 9)
Čajnik i njegov izljev su komunikacijske posude: voda je u njima na istoj razini. To znači da izljev kotlića mora doseći istu visinu kao i gornji rub posude, inače se kotlić ne može izliti do vrha. Kada nagnemo kotlić, razina vode ostaje ista, a izljev se spušta; kada padne na razinu vode, voda će se početi izlijevati.
Ako je tekućina u komunikacijskim posudama na različitim razinama (to se može postići postavljanjem pregrade ili stezaljke između žila koje komuniciraju i dodavanjem tekućine u jednu od posuda), tada nastaje tzv. tlak tekućine.
Glava je tlak koji proizvodi težinu stupca tekućine čija je visina jednaka razlici u razini. Pod utjecajem tog tlaka, tekućina, ako se ukloni stezaljka ili septum, će teći u posudu gdje je njezina razina niža, sve dok se razine ne izjednače.
Potpuno drugačiji rezultat dobiva se ako se nehomogene tekućine ulijevaju u različita koljena komunikacijskih posuda, odnosno njihove su gustoće različite, na primjer, voda i živa. Niži stup žive podrezuje viši stup vode. Uzimajući u obzir da je uvjet ravnoteže jednakost pritisaka s lijeve i desne strane, nalazimo da je visina stupova tekućine u spojnim posudama obrnuto proporcionalna njihovoj gustoći.
U životu su prilično česte: razne posude za kavu, kante za zalijevanje, čaše za mjerenje vode na parnim kotlovima, brave, vodovodne cijevi, savijena cijev s koljenom - sve su to primjeri komunikacijskih posuda.
Načelo rada komunikacijskih posuda temelji se na radu fontana.
Tehničko uređenje fontana
Danas malo tko razmišlja o tome kako fontane funkcioniraju. Toliko smo navikli na njih da, prolazeći, bacimo samo nemaran pogled.
I stvarno, što je tu tako posebno? Srebrnasti mlazovi vode, pod pritiskom, uzdižu se u nebo i raspršuju se u tisuće kristalnih prskanja. Ali u stvarnosti, sve nije tako jednostavno. Fontane su mlazne, kaskadne, mehaničke. Fontane su petarde (na primjer, u Peterhofu), različite visine, oblika, a svaka ima svoje ime.
Prije su sve fontane bile izravno protočne, odnosno radile su izravno iz vodoopskrbe, sada koriste "recirkulacijsku" vodoopskrbu, koristeći snažne pumpe. Fontane također teku na različite načine: dinamički mlazovi (mogu mijenjati visinu) i statični mlazovi (mlaz je na istoj razini).
Većina fontana zadržala je svoju povijest
njihov izgled, samo im je "punjenje" moderno. Iako su, naravno, i ranije građene na slavu, jedan takav primjer je fontana u Aleksandrovskom vrtu.
Stara je već 120 godina, ali neke od cijevi su očuvane u dobrom stanju. (Vidi Dodatak 10)
II ... Djelovanje raznih modela fontana.
Fontana u praznini.
Istraživao sam na temu "Fontana u praznini". Za to sam uzeo dvije tikvice. Na prvu sam stavio gumeni čep i tankom staklenom cijevi prošao kroz njega. Stavite gumenu cijev na njen suprotni kraj. U drugu tikvicu ulio sam obojenu vodu.
Pomoću pumpe ispumpao sam zrak iz prve tikvice, okrenuo tikvicu. Umočio sam gumenu cijev u drugu tikvicu vode. Zbog razlike tlaka voda iz druge tikvice se ulijevala u prvu.
Saznao sam da što je manje zraka u prvoj tikvici, to će jače udariti mlaz iz druge.
Fontana čaplja.
Istraživao sam na temu Heronove fontane. Za to sam trebao napraviti pojednostavljeni model Heronove fontane. Uzeo sam malu tikvicu i umetnuo kapaljku u nju. U svom eksperimentu na ovom modelu, spustio sam tikvicu s vratom. Kad sam otvorio kapaljku, voda je izlila iz tikvice u mlazu.
Nakon toga spustio sam tikvicu malo niže, voda je tekla puno sporije, a mlaz je postao mnogo manji. Nakon što sam napravio odgovarajuće izmjene, otkrio sam da visina mlaza u fontani ovisi o relativnom položaju komunikacijskih posuda.
Ovisnost visine mlaza u fontani o relativnom položaju komunikacijskih posuda. (Vidi Dodatak 11)
Ovisnost visine mlaza u fontani o promjeru rupe.
(Vidi Dodatak 12)
Zaključak: visina mlaza fontane ovisi o:
Od relativnog položaja komunikacijskih posuda, što je viša od komunikacijskih posuda, to je veća visina mlaza.
Što je manji promjer rupe, to je veća visina mlaza.
Model fontane
Da biste izgradili fontanu na osobnoj parceli, morate napraviti model fontane, shvatiti kako izgraditi fontanu i gdje instalirati rezervoar za vodoopskrbu. Konstrukcija za fontanu napravljena je kod kuće. Nakon što je ukrasio sam model fontane,
Uz pomoć kapaljke na nju je pričvršćena tikvica (Vidi Dodatak 13) Ako tikvicu spustite dolje,
tada će voda izlijevati vrlo sporo, a ako dignete tikvicu na drugu policu, tada će voda izliti u velikom mlazu.
III. Zaključak.
Svrha mog rada bila je proširiti područje osobnog znanja na temu "Komunikacijski brodovi", iskoristiti stečeno znanje za realizaciju kreativnog zadatka. Tijekom rada odgovorio sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana i uspio izraditi različite radne modele fontana.
Napravio sam maketu fontane, proučio tehničko uređenje fontana. Provedeni eksperimenti na temu "Komunikacijski brodovi".
U budućnosti, moj djed i ja planiramo izgraditi fontanu na svojoj parceli, koristeći znanje i podatke koje smo dobili tijekom istraživanja tehničkog uređenja fontana.
Zaključak: Voda u fontani u fontani radi po principu „Čapljine fontane“.
IV. Bibliografija.
"Fizička enciklopedija" generalni direktor A.M. Prokhov.
Moskva grad. Ed. "Sovjetska enciklopedija" 1988, 705 str.
D. A. Kuchariants i A. G. Raskina "Vrtovi i parkovi palačnih ansambala Sankt Peterburga i predgrađa".
Dodatak 9.
Dodatak 10.
Dodatak 11.
Promjer rupe
Visina rezervoara
Visina mlaza
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,1 cm
1m
3,5 cm
0,1 cm
130 cm
5 cm
Dodatak 12.
Promjer rupe
Visina rezervoara
Visina mlaza
0,1 cm
50 cm
2,5 cm
0,3 cm
50 cm
2 cm
0,5 cm
50 cm
1,5 cm
Dodatak 13.
Dodatak 14.
"Enciklopedijski rječnik mladog fizičara" Kom. V. A. Chuyanov - 2. Moskva: Pedagogija, 1991. - 336 str.
Završavaju učenici 7. razreda
Mokaev Alim, Tumenov Amiran, Boziev Islam, Orakova Margarita
Cilj: razmotriti djelovanje zakona komunikacijskih posuda na primjeru rada cirkulacijskih fontana.
Zadaci:
1. Proučiti materijal o fontanama: njihove vrste i načela rada.
2. Dizajnirati izgled cirkulacijske fontane
3. Napravite kasicu-prasicu fontana grada Nalchika.
4. Analizirati primljene informacije i donijeti zaključke o strukturi i radu fontana.
Metode:
Proučavanje literarnih i drugih izvora informacija, provođenje eksperimenata, analiza informacija i rezultata.
Hitnost problema
Učinak vode na osobu može se nazvati uistinu čarobnim. Žubor fontane oslobađa od stresa, smiruje i zaboravlja na tjeskobu.
Sada su ideje umjetnosti dobile novo utjelovljenje - kombinirajući ideje arhitekata, umjetnika i stručnjaka u visokotehnološkim područjima .
Uređaj fontane temelji se na principu komuniciranja posuda koje su nam poznate iz fizike: U spojnim posudama bilo kojeg oblika i presjeka, površine homogene tekućine postavljene su na istoj razini .
Voda se skuplja u posudu koja se nalazi iznad bazena fontane. U tom slučaju, tlak vode na izlazu iz fontane bit će jednak razlici u visinama vode H1. Sukladno tome, što je veća razlika u tim visinama, to je jači pritisak i jači mlaz fontane. Promjer ispusta fontane također utječe na visinu mlaza fontane. Što je manji, to više kuca fontana.
Cirkulirajuća fontana
U cirkulirajućim fontanama voda teče u začaranom krugu. Njihov glavni spremnik nalazi se na dnu. Voda iz spremnika diže se u crijevo pomoću pumpe. Crijevo ide unutra i ne vidi se izvana. Fontane temeljene na principu cirkulacije ne zahtijevaju dovod vode u njih. Dovoljno je jednom napuniti vodu, a zatim dolijevati kako ispari.
Prirodne fontane
gejziri, izvori i
arteške vode
Umjetne fontane:
ulica, krajolik, interijera
Fontana u banjskom hotelu
"Sindica"
Fontana ispred države kino i koncertna dvorana
Fontana u kinu
"Istočno"
Fontana na aveniji Shogentsukova
Fontana na trgu 400. obljetnice ujedinjenja s Rusijom
10 najnevjerojatnije fontane na svijetu
Moonlight Rainbow Fountain (Seoul) - najduža fontana na mostu
2. Fontana kralja Fahda (Jeddah) -
najviši
3. Kompleks fontana Dubai Fountain (Dubai) - najveći i najskuplji
4. Crown Fountain (Chicago) -
najinternacionalniji
5. Fontane Peterhofa (Sankt Peterburg) - najluksuzniji
6. Fontana bogatstva (Singapur) - Feng Shui fontana
7. Bellagio fontana (Las Vegas) - najpoznatija američka fontana koja pleše
8. Visoke fontane (Osaka)
- najprozračniji
9. Fontana žive (Barcelona)
- najotrovnije
Eksperimentalni dio rada
Izrada fontane je problem, odnosno zadatak koji treba riješiti. Naravno, odmah su se pojavili problemi u razvoju.
Hipoteza:
- Da biste pokušali napraviti fontanu, koristite činjenicu da je homogena tekućina na istoj razini u komunikacijskim posudama
- Ako fontana radi, saznajte ovisi li visina fontane o promjeru cijevi
Rezultati rada:
Predstavljamo Vam cirkulacione fontane.
Provedeno istraživanje: "Provjera ovisnosti visine stupa fontane o promjeru cijevi"
Zaključak:
Visina fontane ovisi o promjeru cijevi. Što je manji promjer cijevi, to je veći stup fontane.
Zaključci:
1.Sve fontane koriste komunikacijske posude
2. U komunikacijskim posudama teži homogena tekućina biti na istoj razini
3. Fontana kuca zbog razlike u visinama vode u komunikacijskim posudama
4. Razlika između fontana - u načinu na koji se voda dovodi u glavni spremnik
Rezultati:
- Kasica-prasica fontana grada Nalčika
2. DIY cirkulacijske fontane
Ciljevi:
razvijanje
- razvoj kreativnih sposobnosti učenika (mašta, zapažanje, pamćenje, mišljenje); razvoj sposobnosti uspostavljanja interdisciplinarnih veza (fizika, povijest, MHC, geografija); razvoj fine motorike pri oblikovanju modela;
- ponoviti osnovna svojstva komunikacijskih posuda; odrediti razlog za ugradnju na istoj razini homogene tekućine u komunikacijskim posudama bilo kojeg oblika; naznačiti praktičnu primjenu komunikacijskih posuda; rastaviti princip rada fontane Heron
- naučiti vidjeti ljepotu u okolnom svijetu; formirati osjećaj odgovornosti za zadani posao; poticanje sposobnosti slušanja i slušanja; podići opću intelektualnu razinu; promicati zanimanje za fiziku
- Video prezentacija fontana
- Uvod
Kažu da postoje tri stvari na koje možete gledati beskrajno – vatra, zvijezde i voda. Razmatranje vode - bilo da se radi o tajanstvenoj dubini ravne površine ili prozirnim potocima, koji nekamo žure i žure, kao da je živ - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno je za zdravlje. Ima u tome nečeg primitivnog, zbog čega čovjek uvijek teži vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i kraj obične kišne lokve. Zašto fontane toliko privlače same sebe? Tako čarobno očaravajuće? Možda zato što se u šuštanju, šuštanju, šumu njihovih potočića čuje smijeh sirene, strogi uzvik vodenog kralja ili pljusak zlatne ribice? Ili zato što pjenasti potoci u nama bude radost i ushićenje kao izvori, potoci i slapovi. Zrak u blizini rezervoara je uvijek čist, svjež i hladan. I ne kažu uzalud da voda - "čisti", "pere", ne samo tijelo, nego i dušu.
Vjerojatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako okrepljuje i istovremeno smiruje boravak u blizini mora, rijeke, jezera ili ribnjaka. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, posebno ih je zanimala zagonetka tekuće vode.
- Povijest razvoja fontana
Prve fontane su se pojavile u drevna grčka... Imale su vrlo jednostavnu strukturu i uopće nisu izgledale kao veličanstvene fontane našeg vremena. Njihovo imenovanje bilo je isključivo praktično. Za opskrbu gradova i mjesta vodom. Postupno su Grci počeli ukrašavati svoje fontane. Polagali su ih pločicama, gradili kipove, postizali visoke tokove. Fontane su postale atribut gotovo svakog grada. Obložene mramorom, s mozaičnim dnom, kombinirane su s vodenim satom, zatim s vodenim orguljama, pa s lutkarskim kazalištem, gdje su se figure kretale pod utjecajem mlaza. Povjesničari opisuju fontane s mehaničkim pticama koje su veselo pjevale i utihnule kad bi se iznenada pojavila sova.
Nakon starih Grka u Rimu su se počele graditi fontane. Sama riječ fontana ima rimske korijene. Rimljani su znatno poboljšali uređenje fontana. Za fontane su Rimljani pravili lule od pečene gline ili olova. Za vrijeme procvata Rima, fontana je postala obavezni atribut svih bogatih kuća. Dno i zidovi fontana bili su ukrašeni pločicama. Mlazevi vode šikljali su iz usta lijepih riba ili egzotičnih životinja.
Razvoj fontana bio je olakšan izumom zakona o komunikacijskim posudama starogrčkih mehaničara, pomoću kojih su patriciji uređivali fontane u dvorištima svojih kuća. Dekorativne fontane drevnih ljudi mogu se sa sigurnošću nazvati prototipom modernih fontana.
Nakon pada antičkog svijeta, fontana se ponovno pretvara u samo izvor vode. Oživljavanje fontana kao umjetnosti počinje tek u doba renesanse. Fontane postaju dio graditeljske cjeline, njezin ključni element.
Najpoznatije su fontane Versailles u Francuskoj i Peterhof u Rusiji.
Moderne fontane lijepe su ne samo danju, kada blistaju i svjetlucaju na suncu, već i navečer, kada se pretvaraju u vodeni vatromet u boji. Nevidljive svjetiljke uronjene u vodu čine njezine mlaznice ili nježno lila, ili svijetlo narančaste, gotovo vatrene ili nebeskoplave. Raznobojni mlazovi kucaju i ispuštaju zvukove koji se spajaju u melodiju ...
F. I. Tyutchev.
FONTANA
Izgledajte kao živi oblak
Sjajna fontana kovitla se;
Kako gori, kako se drobi
Njegov vlažni dim na suncu.
Podižući snop prema nebu, on
Dotaknuo je voljenu visinu -
I opet s prašinom boje vatre
Osuđen da potone u zemlju.
Vodeni top o smrtnoj misli,
O neiscrpni vodeni top!
Kakav neshvatljiv zakon
Teži li vam, smeta li vam?
Kako željno juriš u nebo!.
Ali ruka je nevidljivo fatalna
Tvoja tvrdoglava zraka, lomi se
Kapi u spreju s visine.
- Kako fontana radi
Iskustvo cijevi i lijevka
PITANJA za djecu (zadaci)
Zadatak 1. Povijesni. Stanovnici modernog Rima još uvijek koriste ostatke akvadukta koji su izgradili njihovi preci. Ali rimski akvadukt nije položen u zemlju, nego iznad njega, na visoke kamene stupove. Inženjeri su se bojali da se u rezervoarima povezanim vrlo dugom cijevi (ili žlijebom) voda neće slegnuti na istoj razini, da, prateći padine tla, u nekim područjima voda neće teći prema gore. Stoga su vodoopskrbi obično davali ravnomjeran nagib prema dolje duž cijele staze (to je često zahtijevalo ili vođenje vode okolo ili postavljanje visokih jakih potpora). Jedna od rimskih cijevi duga je 100 km, dok je ravna udaljenost između njenih krajeva upola manja.
? Jesu li inženjeri starog Rima bili u pravu? Ako ne, koja je njihova pogreška?
Zadatak 2. Konstrukcija. Na raspolaganju imate ravnalo i komunikacijske posude napunjene tekućinom.
? Kako mogu pomoću njih nacrtati strogo vodoravnu crtu na ploči? Pokažite ovo. Razmislite gdje biste u praksi mogli naići na takav problem.
Doživljaj fontane u tankom zraku
Fontana čaplja
Jedan od uređaja koji je opisao starogrčki znanstvenik Heron iz Aleksandrije bila je čarobna fontana Heron. Glavno čudo ove česme bilo je to što je voda iz česme šiknula sama od sebe, a da se nije koristila vanjski izvor voda. Princip rada fontane jasno je vidljiv na slici. Pogledajmo pobliže kako je radila Heronova fontana.
Geronova fontana sastoji se od otvorene zdjele i dvije zatvorene posude smještene ispod zdjele. Od gornje posude do donje posude nalazi se potpuno zatvorena cijev. Ako ulijete vodu u gornju posudu, tada voda počinje teći kroz cijev u donju posudu, istiskujući zrak odatle. Budući da je sama donja posuda potpuno zatvorena, zrak istisnut vodom, kroz zatvorenu cijev, prenosi tlak zraka u srednju posudu. Tlak zraka u srednjem spremniku počinje potiskivati vodu i fontana počinje raditi. Ako je za početak rada bilo potrebno uliti vodu u gornju posudu, tada se za daljnji rad fontane već koristila voda koja je ušla u zdjelu iz srednjeg spremnika. Kao što vidite, struktura fontane je vrlo jednostavna, ali to je samo na prvi pogled.
Podizanje vode u gornju zdjelu vrši se zbog pritiska vode visine H1, dok fontana podiže vodu na mnogo veću visinu H2, što se na prvi pogled čini nemogućim. Uostalom, to bi trebalo zahtijevati mnogo veći pritisak. Fontana ne bi trebala raditi. Ali pokazalo se da je znanje starih Grka toliko visoko da su pogodili prenijeti pritisak vode iz donje posude u srednju posudu, ne vodom, već zrakom. Budući da je težina zraka puno manja od težine vode, gubitak tlaka u ovom području je vrlo mali, a fontana udara iz zdjele do visine H3. Visina toka fontane H3, bez uzimanja u obzir gubitaka tlaka u cijevima, bit će jednaka visini glave vode H1.
Dakle, kako bi voda fontane bila što veća, potrebno je konstrukciju fontane učiniti što višom, čime se povećava razmak H1. Osim toga, morate podići srednju posudu što je više moguće. Što se tiče zakona fizike o očuvanju energije, on se u potpunosti poštuje. Voda iz srednje posude, pod utjecajem gravitacije, teče u donju posudu. Činjenica da ona prolazi ovuda kroz gornju zdjelu, a istovremeno tuče fontanom, ni na koji način nije u suprotnosti sa zakonom o očuvanju energije. Kao što možete zamisliti, vrijeme rada takvih fontana nije beskonačno, na kraju će sva voda iz srednje posude otjecati u donju, a fontana će prestati raditi. Na primjeru uređaja Heronove fontane vidimo koliko je bilo visoko znanje znanstvenika antičke Grčke
- Peterhofske fontane
Na istoku se nalaze palača Monplaisir, slap Šahovske planine i rimske fontane, fontane Piramida i Sunce, te fontane s krekerima. U zapadnom dijelu nalaze se paviljon Ermitaž i palača Marly, kaskada Zlatne planine, fontane Manager i Kloshi. Nije slučajno Petar odabrao ovo mjesto za izgradnju Peterhofa. Istražujući to područje, otkrio je nekoliko vodenih tijela, napajanih izvorima koji izviru iz zemlje. Tijekom ljeta 1721. godine izgrađeni su šljunkovi i kanal, po kojem je voda gravitacijskom tekla iz rezervoara s visova Ropsha do skladišnih bazena Gornjeg vrta, a ovdje su se mogle urediti samo male mlaznice-česme. Donji park koji se prostire u podnožju terase je druga stvar. Voda sa 16-metarske visine kroz cijevi iz bazena Gornjeg vrta, po principu komunikacijskih posuda, juri dolje silinom da se u brojnim visokim mlazovima uzdiže u fontane parka. Ukupno Donji park i Gornjeg vrta nalaze se 4 kaskade i 191 fontana (uključujući vodene topove kaskada).
Načela vodoopskrbe koje je pronašao Petar Veliki vrijede i danas, svjedočeći o talentu utemeljitelja Peterhofa.
Tijekom Velikog Domovinskog rata fašistički osvajači potpuno su uništili sustav fontana Petrodvorets. Uklonili su i uklonili skulpture, uključujući i poznatu skulpturu "Samson", koja je izrezana na komade i također poslana u Njemačku; srećom, većina skulptura i drugih umjetničkih djela je na vrijeme evakuirana.
Sovjetska armija, koja je oslobodila Petrodvorets, tamo je zatekla samo ruševine; sustav fontana je uništen za 80 posto. Trenutačno su, kao rezultat opsežnih restauratorskih radova, obnovljene glavne fontane Petrodvoretsa.
- Fontane u književnosti
Fontane su dugo privlačile umjetnike i pjesnike. O tim čarobnim potocima vode napisane su mnoge pjesme. Jedna od poznatih pjesama je pjesma A.S. Puškinova "Bahčisarajska fontana" (odlomak)
Fontana ljubavi, fontana je živa!
Donio sam ti dvije ruže na dar.
Volim tvoj neprekidni razgovor
I pjesničke suze.
Tvoj srebrni prah
Posipa me hladnom rosom:
Ah, layya, layya, ključ je zadovoljavajući!
Mrmljaj, mrmlji mi svoju istinu...
Pozvani su i naši dečki da se okušaju u ulozi pjesnika. Da čujemo što je iz toga proizašlo.
Pjesme momaka
- Zaključak
itd...................