Файл: Е учреждение средняя общеобразовательная школа пгт. Зарубино хасанского муниципального района Фонтан Герона.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.02.2024
Просмотров: 5
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ПГТ. ЗАРУБИНО ХАСАНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА»
Фонтан Герона
Выполнил: ученик 9 класса
МКОУ СОШ пгт. Зарубино
Думин Максим
Руководитель: учитель физики
МКОУ СОШ пгт. Зарубино
Бернацкая Е. В.
Фонтаны:
- экономичные увлажнители воздуха,
- благоприятно влияют на здоровье,
- благотворно воздействуют на психику человека,
- уменьшается накопление статистического электричества в ковровых покрытиях, связанного с излучением компьютеров.
Цель работы:
собрать разные модели фонтана и выяснить, от каких физических параметров зависит высота струи в нем.
Задачи:
- Познакомиться с помощью различных источников с историей создания фонтана Герона;
- Изучить, что влияет на работу фонтана и найти ему применение в жизни;
- Изготовить фонтан из подручных инструментов;
- Исследовать высоту струи фонтана, от каких величин она зависит.
Предмет исследования:
- фонтан, его устройство и назначение.
Методы:
- изучение,
- описание,
- наблюдение,
- социологический опрос.
- изучив принцип работы фонтана Герона, собрать новую модель фонтана, которая будет работать без тепловой и электрической энергии и более удобную в использовании.
Гипотеза:
История фонтанов
Фонтан – от латинского слова «Fons», что означает
- источник,
- родник,
- начало,
- первопричина.
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. Изначально использовались для полива выращиваемых культур и декоративных растений.
В Древней Греции и Древнем Риме люди использовали эти изделия для того, чтоб всегда иметь доступ к питьевой воде.
Древнейшими в Российской империи были фонтаны Крыма, в частности Феодосии. Они появились во времена Античности, когда была греческая колония. Отсутствие пресной воды побудило греков к строительству водопровода.
До эпохи Возрождения мысль сделать фонтаны в декоративных целях не приходила людям в голову. Но с началом Ренессанса фонтаны стали частью архитектурного облика дворцов. Именно в этот период возник Версаль, ставший прототипом уже упомянутого Петергофа.
Фонтаны Петергофа заслуженно считают самым роскошным и изысканным комплексом во всем мире.
Самыми высоким фонтаном мира является фонтан короля Фахда в городе Джидда - его струя устремляется ввысь на 312 метров! Он в свое время стал подарком от короля Саудовской Аравии.
Постройка самого дорогого фонтана обошлась порядка 200 миллионов долларов. Этот огромный фонтан находится в Дубае. Высота струй воды достигает 152 метров, фонтан подсвечивается 25 проекторами и 6600 фонарями.
Виды фонтанов
Естественные Техногенные Искусственные Декоративные
Декоративные фонтаны классифицируются по различным признакам:
- по размеру и расположению — на уличные и интерьерные.
- по декоративному исполнению — композиции, имитирующие в миниатюре природные пейзажи или архитектурные сооружения; абстрактные композиции, не имеющие ярко выраженного сюжета.
- по наличию динамики в работе фонтанного и светового оборудования: статические и динамические.
Фонтан Герона
Вещей, которые способны работать самостоятельно, без внешнего источника энергии, не так уж и много, и особое место среди них занимает фонтан Герона. Изобрел его греческий инженер - Герон Александрийский, поэтому фонтан и назван его именем - фонтан Герона.
Вeчный фoнтaн Гeрoнa — этo три сoсyдa, кoтoрыe пoмeщeны дрyг нaд дрyгoм и сooбщaющиeся мeждy сoбoй при пoмoщи трyбoк.
Работает это все по следующему принципу:
Вода из основной чаши опускается и создает давление в нижнем сосуде, где вытесняет воздух, который, в свою очередь, создает избыточное давление в среднем сосуде и вода стремится наверх через трубку, образуя фонтан.
Все соединения должны быть герметичны, чтобы обеспечить высокий КПД, иначе не будет достигнуто необходимого давления в сообщающейся системе.
На рисунке вечный двигатель, который придумал Роберт Бойль.
Конусовидный сосуд в основании соединен со шлангом. Если создать в нем перепад давления, за счет вытягивания воздуха по манере того, как это делают шоферы, сливая бензин из бака автомобиля, вода начнет подниматься выше своего уровня в сосуде. Цепь также замыкается, и фонтан будет работать бесконечно долго.
Применение фонтана Герона в жизни
Он хорош как в доме, так и на улице. Ведь он работает без электричества.
Данный фонтан удобно использовать дома в качестве увлажнителя воздуха. Готовая модель украшает школьный кабинет и увлажняет воздух в комнате. Работает он совершенно бесшумно и не отвлекает во время уроков. При желании таким фонтаном можно освежать воду в аквариуме. Данную модель также можно использовать на уроках физики.
Польза от увлажнителя воздуха:
- предотвращает сухость носоглотки, глаз и кожи и снижает связанные с этим риски.
- позволяет избежать появления проблем с деревянными музыкальными инструментами и элементами интерьера.
- помогает комнатным растениям пережить отопительный сезон.
- помогает решить проблему накопления статического электричества в помещении.
- поддерживает постоянную влажность в помещении без лишних усилий.
Кроме пользы увлажнители могут приносить и вред:
- При неконтролируемом использовании вы рискуете превысить верхний порог влажности в помещении, которая опасна для мебели, пола, картин и книг, чем слишком низкая.
- Во влажном воздухе активно размножается плесень, ее споры способны вызывать аллергию.
- Строго запрещено использование увлажнителя в летнюю жару. Для влажного лета, наоборот, рекомендуют использовать кондиционеры и осушители воздуха.
- Сами увлажнители нуждаются в постоянном уходе и регулярном мытье.
Практическая часть
Тестирование
Я провел тестирование, в котором приняли участие 59 человек, учащиеся 7-11 классов. Было задано 6 вопросов, на которые получены следующие ответы:
Вывод: не все знают, что слово «фонтан» - означает в переводе «источник» воды, его использовали первоначально для полива растений. 59,3 % учащихся ответили, что действие фонтанов основано на давлении воды и воздуха. В настоящее время используют в различных целях: для увлажнения воздуха, для украшения городских парков, для полива растений, наполняет нашу жизнь красотой и радостью.
Изготовление фонтана Герона из подручных материалов
Материалы для создания фонтана Герона.
Перед сборкой фонтана, нужно было определиться, какой формы будет конструкция: ориентированная по вертикали или горизонтали.
1. От одной бутылки отрезал горлышко, это будет своеобразная чаша.
2.Зафиксировав скотчем две бутылки вместе.
3. Взял пробку от пластиковой бутылки, и прожег паяльником в ней отверстие, вставил коктейльную трубочку. Одел крышку с трубочкой на отрезанное горлышко.
4. На верхней бутылке сделал паяльником отверстие для трубочки посредине. На крышку с конструкцией из отрезанной бутылки нанес клей и приклеил к верней бутылке.
5. Сбоку на отрезанном горлышке прожег отверстие и сделал отверстие снизу в нижней бутылке. Вставил трубочку от капельницы в два отверстия, проклеив все места соединений.
6. Прожег два отверстия сверху в нижней бутылке и сверху в верхней бутылке. Вставил трубочку от капельницы в два отверстия, проклеив все места соединений.
Сборка фонтана Герона горизонтальной конструкции
Сборка фонтана Герона вертикальной конструкции
1. Склеиваем 2 пробки от бутылок клеевым пистолетом. Разогретым паяльником проделываем два отверстия в склеенных пробках.
2. Ко дну бутылки приклеиваем пробку от бутылки. Проделываем в ней два отверстия паяльником.
3. В отверстия вставляем трубку (40 см) и соломинку, чтобы она чуть не доставала до горлышка бутылки. Герметизируем щели вокруг обеих трубок клеем.
4. Вставляем второй конец трубки в склеенные пробки. Вставляем трубочку от коктейля во второе отверстие в пробках, так чтобы в нижнем сосуде она выходила на 4 см, в среднем сосуде почти доставала до дна.
5. Отрезаем от третьей бутылки верхнюю часть и присоединяем ее к приклеенной пробке.
6. Изготавливаем из отрезка трубки от капельницы и соединительной части гелевого стержня (или колпачка от клея) сопло для нашего фонтана. Присоединяем сопло к желтой трубочке при помощи коннектора от капельницы и отрезка оранжевой трубочки.
7. Собираем все части фонтана вместе.
Исследование фонтана Герона
Опыт №1. Зависимость высоты струи от модели фонтана (вертикальная или горизонтальная). Объем бутылок 0,5 л.
| Модель фонтана | Высота струи фонтана |
| Вертикальная | 1 см |
| Горизонтальная | 0,3 см |
Вывод: чем больше высота столба жидкости, тем больше высота струи фонтана.
Опыт №2. Зависимость высоты струи от уровня воды в среднем сосуде (диаметр отверстия наконечника одинаковый во всех опытах.)
Взяли модель фонтана вертикальную с объемом воды в бутылке 1 л.
| № опыта | Высота уровня воды в среднем сосуде | Высота струи фонтана |
| 1 | 20 см | 2 см |
| 2 | 15 см | 1,5 см |
| 3 | 10 см | 1 см |
Вывод: чем выше уровень воды в сосуде (резервуаре с водой), тем выше высота струи фонтана.
Опыт №3. Зависимость длительности работы фонтана от модели фонтана.
| Модель фонтана | Время работы фонтана |
| Вертикальная 0,5 л | 51 сек |
| Вертикальная 1 л | 79 сек |
| Горизонтальная 0,5 л | 179 сек |
Вывод: чем меньше высота струи фонтана, тем дольше он работает.
Опыт №4. Зависимость высоты струи фонтана от температуры воды в сосудах (V воды в сосуде – 750 мл.)
| № опыта | Температура воды, ᵒC | Высота струи, см |
| 1 | 19,7 | 0,9 |
| 2 | 52,0 | 1,9 |
| 3 | 66,0 | 2,0 |
Вывод: чем выше температура воды в сосуде, тем выше высота струи фонтана.
Опыт №5. Зависимость высоты струи фонтана от давления, создаваемого водой в сосуде
| № опыта | Высота столба жидкости, см | Давление, кПа | Высота струи, см |
| 1 | 18,0 | 15,0 | 2,0 |
| 2 | 14,9 | 14,2 | 1,9 |
Вывод: чем больше воды в сосуде, тем выше давление и высота струи фонтана.
Заключение
В своей работе я изготовил модель фонтана Герона из подручных материалов, изучил его работу, в основе которой лежит принцип действия сообщающихся сосудов, а подъем воды происходит за счет разности высоты воды в сообщающихся сосудах. На практике установил от чего зависит высота струи фонтана.
Я сделал вывод, что фонтаны являются важной частью мер по созданию комфортной, экологически безопасной среды обитания человека, поэтому очень хочется, чтобы и в нашем поселке тоже были действующие фонтаны, которые не только дадут эстетическое наслаждение, но и благоприятно будут влиять на здоровье и самочувствие жителей и гостей нашего поселка!
