Fontane svijeta od antike do danas. Prezentacija na temu "Vodena ekstravaganca: fontane" Istorija nastanka fontana
“Vodena sredina” - Potražite vodu u kojoj rastu rogovi. Stanovnici vodene sredine. Tema lekcije: Vodena sredina. Pitanja za recenziju: Jezerska trska. Poređenje uslova života u različitim sredinama. Cattail angustifolia. Danas ćemo naučiti:
“Biogeocenoza ribnjaka” - Burbot. Biocenoza slatkovodnog tijela. Ptice koje žive na površini. Ribnjačka biogeocenoza. Heterotrofni organizmi. Vrste koje žive na površini. Naseljenost akumulacije. Sunce. Biotički faktori. Autotrofni organizmi.
“Zajednice biljaka” - Clements je sanjao da ekologiju pretvori u pravu nauku. Aleksandar Nikolajevič Formozov (1899 – 1973). U principu, ekološka geografija biljaka mogla bi se dobro uklopiti u „novu botaniku“... Godine 1933. Braun-Blanquet je objavio „Prodrome des Groupements Vegetaux“ (Prodromus). Cijeli naglasak je na florističkom pristupu suštinski ekološkim zadacima.
“Abiotički faktori” - Biljke: otporne na sušu - vole vlagu i vodene Životinje: vodene - u hrani ima dovoljno vode. Dostupne su adaptacije. Temperatura. Abiotski faktori životne sredine. Vlažnost. Toplokrvni organizmi (ptice i sisari). Hladnokrvni organizmi (beskičmenjaci i mnogi kičmenjaci). Optimalni temperaturni režim za organizme je od 15 do 30 stepeni. Međutim,...
“Zajednice vode” - Kako ostati na površini vode? Izduženo, aerodinamično tijelo. Zajednica vodenog stuba. Leteća riba. Ravno tijelo kao splav. Imaju izrasline i čekinje. "Mornari". Cijeli svjetski okean je jedinstven ekološki sistem. U okeanu: zajednica površinskih voda. Mišići. Portugalski ratnik i jedrenjak. Dubokomorska zajednica.
"Biologija životne sredine" - Aerobionti. Količina O2 Količina H2O oscilacija t Gustina osvjetljenja. Postavite životinje ili biljke sa priložene liste u odgovarajuće stanište. Proučavanje različitih staništa organizama. Ernst Haeckel. Stenobionts. Životna sredina. Prizemno-vazdušno okruženje. stanje životne sredine koje utiče na organizam.
“Zavisnost visine mlaza fontane od fizički parametri»
Černogorsk - 2014
MBOU "Licej"
Uvod
Svrha studije
Hipoteza
Ciljevi istraživanja
Metode istraživanja
I. Teorijski dio
1. Istorija nastanka fontana
2. Fontane u Hakasiji
3. Istorija pojave fontane u Sankt Peterburgu
4. Pritisak kao pokretačka snaga za rad fontana:
4.1 Sile pritiska fluida
4.2 Pritisak
4.3 Princip rada komunikacionih plovila
4.4. Tehnički dizajn fontana
II. Praktični dio
1.Efekat raznih modela fontana.
1.1 Fontana u praznini.
1.2 Fontana čaplja.
2. Model fontane
III. Zaključak
IV. Bibliografija
V. Aplikacija
UVOD
Fontane su neizostavan ukras klasičnog redovnog parka. A.S. Puškin je dobro rekao o njihovoj lepoti:
Dijamantske fontane lete
Uz veselu buku do oblaka,
Idoli sijaju ispod njih...
drobljenje o mermerne barijere,
Biser, vatreni luk
Vodopadi padaju i prskaju.
Često se divimo lepoti fontana u našem glavnom gradu Abakanu.. Svaka nova fontana. Ovo je nova bajka, nova vilinski kutak, gdje stanovnici grada teže. Moj deda i ja smo dugo gledali kako se gradi fontana u našem parku. Pitao sam dedu da li je moguće napraviti fontanu kod kuće. Postoji problem. Zajedno smo počeli da razmišljamo kako da rešimo ovaj problem. Kada smo inicirani u licejce, prvi put sam video fontanu u laboratorijskim uslovima.
Zaista sam razmišljao o tome kako i zašto fontana funkcioniše. Zamolio sam svog profesora fizike da mi pomogne da shvatim ovo. Odlučili smo odgovoriti na ovo pitanje i provesti studiju.
Tema koju sam odabrao je interesantna i aktuelna..Budući da su fontane jedan od glavnih elemenata pejzažnog dizajna parkovske površine, izvor vode u vrelo ljeto, a svaki kutak grada postaje ljepši i ugodniji uz pomoć fontane.
CILJ STUDIJE: Saznajte kako i zašto fontana funkcionira te od kojih fizičkih parametara ovisi visina mlaza u fontani.
HIPOTIZA: Pretpostavljam da se fontana može kreirati na osnovu svojstava komunikacionih posuda, a visina mlaza u fontani zavisi od relativnog položaja ovih komunikacionih posuda.
CILJEVI ISTRAŽIVANJA:
Proširite svoje znanje o temi "Komunikacijski brodovi".
Iskoristite stečeno znanje za obavljanje kreativnih zadataka.
METODE ISTRAŽIVANJA:
Teorijsko – proučavanje primarnih izvora.
Laboratorija – izvođenje eksperimenta.
Analitički – analiza dobijenih rezultata.
Sinteza je generalizacija teorijskih materijala i dobijenih rezultata. Kreiranje modela.
1. ISTORIJA 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 glatke površine, ili o prozirnim potocima koji jure i žure negdje, kao da su živi - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno za zdravlje. Ima nečeg iskonskog u tome, zbog čega ljudi uvijek teže vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i u običnoj kišnoj lokvi. Vazduh u blizini rezervoara je uvek čist, svež i hladan. I ne uzalud kažu da voda „čisti“, „pere“ ne samo tijelo, već i dušu.
Vjerovatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako je okrepljujuće i istovremeno mirno biti u blizini mora, rijeke, jezera ili bare. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, a posebno ih je zanimala misterija tekuće vode.
Riječ fontana je latinsko-italijanskog porijekla, dolazi od latinskog “fontis”, što se prevodi kao “izvor”. U smislu, ovo znači mlaz vode koji puca prema gore ili teče iz cijevi pod pritiskom. Postoje česme prirodnog porekla– izvori koji izviru u malim potocima. Upravo takvi prirodni izvori od davnina su privlačili pažnju ljudi i tjerali ih da razmišljaju o tome kako iskoristiti ovaj fenomen tamo gdje je ljudima potreban. Čak i u zoru vekova, arhitekte su pokušavale da ukrasnim kamenom uokvire tok vode iz fontane i stvore jedinstvenu šaru vodenih mlaza. Male fontane su postale posebno raširene kada su ljudi naučili da sakrivaju mlazove vode u cijevima od pečene gline ili betona (izum starih Rimljana). Već u staroj Grčkoj sve fontane postale su atribut gotovo svakog grada. Obložene mermerom, sa mozaičnim dnom, kombinovane su ili sa vodenim satom, ili sa vodenim orguljama, ili sa lutkarsko pozorište, gde su se figure kretale pod uticajem mlaza. Istoričari opisuju fontane sa mehaničkim pticama koje su veselo pjevale i
utihnuo kada se iznenada pojavila sova. Dalji razvoj
dobijena izgradnja fontana Drevni Rim. Ovdje su se pojavile prve jeftine cijevi - napravljene su od olova, kojeg je mnogo ostalo nakon prerade srebrne rude. U prvom veku nove ere u Rimu se, zahvaljujući zavisnosti stanovništva od fontana, trošilo 1.300 litara vode dnevno po stanovniku. Od tada je svaki bogati Rimljanin u svojoj kući imao malo dvorište i bazen, a u središtu pejzaža je uvijek bila mala fontana. Ova česma je imala ulogu izvora pitke vode i izvora hladnoće u vrućim danima. Razvoj fontana olakšan je izumom starogrčkih mehanika zakona o komunikacijskim posudama, pomoću kojih su patriciji uredili fontane u dvorištima svojih kuća. Ukrasne fontane drevnih ljudi lako se mogu 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 vode, onda su s početkom renesanse fontane postale dio arhitektonska cjelina ili čak njegov ključni element.(Vidi dodatak 1)
2. Fontane u Hakasiji
U glavnom gradu Hakasa, u gradu Abakanu, na malom rezervoaru u parku 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 demontira, može se postaviti na apsolutno bilo koje mjesto u rezervoaru. Visina mlaza je tri i po metra. Zanimljiva karakteristika dizajn fontana je prisustvo različitih uzoraka vode. Ova fontana radi non-stop ljeti (vidi Dodatak 2)
Izgradnja fontane je završena u blizini uprave grada Abakana.
Voda ovde ne raste, ali
spušta se duž kubičnih struktura dolje u saksije s vodom
biljke. Zdjela fontane je obložena prirodnim kamenim pločama. Projekat su razvili Abakan arhitekti. Kubične strukture su stilizovane tako da podsećaju na arhitekturu zgrade Odeljenja za urbanizam (vidi prilog 3)
3. Istorija pojave fontane u Sankt Peterburgu.
Položaj gradova uz obale rijeka, obilje prirodnih slivova, visoki nivo podzemne vode i ravni teren - sve to nije doprinijelo izgradnji fontana u Rusiji u srednjem vijeku. Vode je bilo dosta i bilo je lako doći. Prve fontane povezane su s imenom Petra I.
Godine 1713., arhitekt Lebdon je predložio izgradnju fontana u Peterhofu i snabdijevanje ih „vodama za igru, jer su parkovi izuzetno dosadni
izgledati." Ansambl parkova, palata i fontana Peterhofa pojavio se u prvoj četvrtini 18. veka. kao svojevrsni trijumfalni spomenik u čast uspješnog završetka ruske borbe za pristup balticko more(144 fontane, 3 kaskade). Početak izgradnje datira iz 171. godine.
Francuski majstor je predložio „izgradnju vodozahvatnih objekata, kao u Versaju, podizanje vode iz Finski zaljev. To bi, s jedne strane, zahtijevalo izgradnju crpnih objekata, as druge, skupljih od onih namijenjenih za upotrebu. svježa voda. Zato je 1720. godine sam Petar I otišao u ekspediciju u okolinu i 20 km od Peterhofa, na takozvanim Ropšinskim visovima, otkrio velike rezerve izvora i podzemne vode. Izgradnja vodovoda povjerena je prvom ruskom hidrauličaru Vasiliju Tuvolkovu.
Princip rada Peterhof fontana je jednostavan: voda teče gravitacijom do mlaznica rezervoara. Ovdje se koristi zakon komunikacijskih plovila: bare (akumulacije) se nalaze znatno više od teritorije parka. Na primjer, ribnjak Rozovopavilionny, odakle potiče Samsonovsky vodovod, nalazi se na nadmorskoj visini od 22 m iznad nivoa zaljeva. 5 fontana Gornje bašte služe kao rezervoar vode za Veliku kaskadu.
Sada nekoliko riječi o fontani Samson - glavnoj među svim Peterhof fontanama po visini i snazi mlaza. Spomenik je podignut 173. godine u čast 25. godišnjice Poltavske bitke, koja je odlučila o ishodu Sjevernog rata u korist Rusije. Prikazuje biblijskog heroja Samsona (bitka se odigrala 28. juna 1709. godine, na dan sv. Samsona, koji se smatrao nebeskim zaštitnikom ruske vojske), kako kida čeljusti lavu (državni amblem Švedske uključuje slika lava). Tvorac fontane je K. Rastrelli. Rad fontane je naglašen zanimljivim efektom; kada se upali fontane Peterhofa, voda se pojavljuje u lavljim razjapljenim ustima, a potok postepeno postaje sve veći i viši, a kada dostigne granicu, simbolično pokazujući ishod borbe, fontane počinju teći
"Tritoni" uključeni Gornja terasa kaskada (“Sirene i najade”). Iz školjki u
kojima trube morska božanstva, mlazovi fontana izbijaju u širokim lukovima: gospodari vode trube slavu heroja.
Godine 1739 Za caricu Anu Joanovnu, prema crtežima kancelara A.D. Tatiščeva, u blizini Ledene kuće napravljena je svojevrsna fontana: figura slona u prirodnoj veličini, iz čije je surle izlazio mlaz vode visok 17 metara (voda je bila snabdjeven pumpom), a zapaljeno ulje je izbačeno noću. Prije ulaska u ledenu kuću, dva delfina su također izbacila mlazove ulja.
U većini slučajeva, pumpe su korištene za stvaranje fontana u Peterhofu. Tako je parna atmosferska pumpa prvi put korištena u tu svrhu u Rusiji. Sagrađena je po nalogu Petra I 1717-1718. i instaliran u jednoj od prostorija pećine Ljetna bašta za podizanje vode do fontana.
Petrogradske fontane rade svakodnevno pet meseci (od 9. maja do kraja oktobra) (potrošnja vode na 10 sati je 100.000 m3).
Dan Svetog Samsona, koji je pobedio lava, poklopio se sa porazom Šveđana kod Poltave 27. juna 1709. godine. „Ruski Samson je slavno raskomadao ričućeg lava Austrije“, govorili su o njemu njegovi savremenici. Samson je mislio na Petra I, a lav je mislio na Švedsku, čiji grb prikazuje ovu zvijer.
Velika kaskada se sastoji od 64 fontane, 255 skulptura, bareljefa, maskarona i drugih dekorativnih arhitektonskih detalja u Peterhofu, što ovu fontanu čini jednom od najvećih na svijetu.
Gornji vrt se prostire ispred palate poput raskošnog tepiha. Njegovo početno planiranje izvršeno je 1714-1724. arhitekata Braunsteina i Leblona. U Gornjoj bašti nalazi se pet fontana: 2 fontane s kvadratnim jezercima, hrastovom, mežeumnom i Neptunom. (Vidi dodatak 4)
Pritisak kao pokretačka snaga fontana
4.1 Sile pritiska fluida.
Svakodnevno iskustvo nas uči da tekućine djeluju poznatim silama na površini čvrstih tijela u dodiru s njima. Ove sile nazivamo silama pritiska fluida.
Kada prstom prekrijemo otvor otvorene slavine, osjećamo kako tečnost pritiska na naš prst. Bol u ušima, što doživljava plivač koji roni na velike dubine, uzrokovano je silama pritiska vode na bubnu opnu. Termometri za mjerenje temperature u dubokom moru moraju biti vrlo izdržljivi kako ih pritisak vode ne bi zgnječio.
Zbog ogromnih sila pritiska na velikim dubinama, trup podmornice mora imati mnogo veću čvrstoću od trupa površinskog broda. Sile pritiska vode na dnu broda podržavaju brod na površini, uravnotežujući silu gravitacije koja djeluje na njega. Sile pritiska djeluju na dno i zidove posuda napunjenih tekućinom: sipajući živu u gumeni balon, vidimo da se njegovo dno i zidovi savijaju prema van. (Vidi dodatak 5.6)
Konačno, sile pritiska djeluju iz nekih dijelova tekućine na druge. To znači da ako bismo uklonili bilo koji dio tekućine, tada bi za održavanje ravnoteže preostalog dijela bilo potrebno primijeniti određene sile na rezultirajuću površinu. Sile potrebne za održavanje ravnoteže jednake su silama pritiska kojima uklonjeni dio tekućine djeluje na preostali dio.
4.2 Pritisak
Sile pritiska na zidove posude u kojoj se nalazi tečnost, ili na površinu čvrstog tela uronjenog u tečnost, ne primenjuju se ni na jednom određenom mestu na površini. Raspoređeni su po cijeloj površini kontakta između čvrste tvari i tekućine. Dakle, sila pritiska na datu površinu ne zavisi samo od stepena kompresije tečnosti u dodiru sa njom, već i od veličine ove površine.
Da bi se okarakterizirala raspodjela sila pritiska bez obzira na veličinu površine na koju djeluju, uvodi se koncept pritisak.
Pritisak na površinu je omjer sile pritiska koja djeluje na ovu površinu i površine površine. Očigledno, pritisak je numerički jednak sili pritiska koja djeluje na površinu čija je površina jednaka jedan.
Pritisak ćemo označiti slovom p. Ako je sila pritiska na dato područje jednaka F, a površina površine jednaka S, tada će pritisak biti izražen formulom
p = F/S.
Ako su sile pritiska ravnomjerno raspoređene na određenu površinu, tada je pritisak isti u svakoj tački. To je, na primjer, pritisak na površinu tekućine koja sabija klip.
Međutim, često postoje slučajevi kada su sile pritiska neravnomjerno raspoređene po površini. To znači da različite sile djeluju na iste površine na različitim mjestima na površini. (Vidi dodatak 7)
Sipajmo vodu u posudu sa identičnim rupama na bočnom zidu. Vidjet ćemo da donji tok ističe na većoj udaljenosti, a gornji na kraćoj udaljenosti.
To znači da postoji veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.
4.3 Princip rada komunikacionih plovila.
Plovila koja su međusobno povezana ili zajedničko dno obično se nazivaju komunikacionim.
Uzmimo niz posuda različitih oblika, povezanih na dnu cijevi.
Fig.5. U svim komunikacijskim posudama voda je na istom nivou
Ako sipate tečnost u jednu od njih, tečnost će teći kroz cevi u preostale posude i taložiti se u svim sudovima na istom nivou (slika 5).
Objašnjenje je sljedeće. Pritisak na slobodne površine tečnosti u posudama je isti; jednak je atmosferskom pritisku.
Dakle, sve slobodne površine pripadaju istoj površini i stoga moraju biti u istoj horizontalnoj ravni. (Vidi prilog 8, 9)
Kuhalo za vodu i njegov grlić su komunikacijske posude: voda u njima je na istom nivou. To znači da grlić čajnika mora dostići istu visinu kao i gornji rub posude, inače se čajnik ne može napuniti do vrha. Kada nagnemo kotlić, nivo vode ostaje isti, ali izljev se spušta; kada dostigne nivo vode, voda će početi da se izliva.
Ako je tečnost u komunikacionim sudovima na različitim nivoima (to se može postići postavljanjem pregrade ili stezaljke između komunikacionih sudova i dodavanjem tečnosti u jednu od posuda), tada se stvara tzv. pritisak tečnosti.
Pritisak je pritisak koji proizvodi težina stupca tečnosti čija je visina jednaka razlici u nivou. Pod uticajem ovog pritiska, tečnost, ako se ukloni obujmica ili pregrada, će teći u posudu gde je njen nivo niži dok se nivoi ne izjednače.
Potpuno drugačiji rezultat dobiva se ako se heterogene tekućine ulije u različite krake komunikacijskih posuda, odnosno njihove gustoće su različite, na primjer, voda i živa. Niži stub žive balansira viši stub vode. S obzirom da je uslov ravnoteže jednakost pritisaka lijevo i desno, nalazimo da je visina stupova tekućine u spojnim posudama obrnuto proporcionalna njihovim gustoćama.
U životu se često sreću: razni lonci za kafu, kante za zalijevanje, čaše za mjerenje vode na parnim kotlovima, šljunkovi, vodovodne cijevi, cijev savijena laktom - sve su to primjeri komunikacijskih posuda.
Princip rada komunikacionih posuda je u osnovi rada fontana.
Tehnička konstrukcija fontana
Danas malo ljudi razmišlja o tome kako funkcionišu fontane. Toliko smo navikli na njih da kada prođemo, samo ih ležerno pogledamo.
I zaista, šta je tu posebno? Srebrnasti mlazovi vode, pod pritiskom, uzdižu se visoko i raspršuju se u hiljade kristalnih prskanja. Ali u stvarnosti, sve nije tako jednostavno. Fontane mogu biti mlazne, kaskadne ili mehaničke. Fontane su petarde (na primjer, u Peterhofu), različite visine, oblika, a svaka ima svoje ime.
Ranije su sve fontane bile direktno protočne, odnosno radile su direktno iz vodovoda, ali sada se koristi "recirkulacijski" vodovod, koristeći snažne pumpe. Fontane također teku na različite načine: dinamički mlazovi (mogu mijenjati visinu) i statički mlazovi (mlaz na istom nivou).
U osnovi, fontane su zadržale svoju historijsku vrijednost
izgledom, moderno je samo njihovo “punjenje”. Iako su, naravno, i ranije građene i to sa velikim efektom, jedan takav primjer je fontana u Aleksandrovskom vrtu.
Stara je već 120 godina, ali neke od cijevi su ostale u dobrom stanju. (Vidi dodatak 10)
II . Djelovanje raznih modela fontana.
Fontana u praznini.
Sproveo sam istraživanje na temu “Fontana u praznini”. Za ovo sam uzeo dvije tikvice. Na prvu sam stavio gumeni čep i kroz njega provukla tanku staklenu cijev. Postavite gumenu cijev na njen suprotni kraj. Sipao sam obojenu vodu u drugu pljosku.
Pomoću pumpe sam ispumpao vazduh iz prve tikvice i okrenuo bocu. Spustio sam gumenu cijev u drugu tikvicu s vodom. Zbog razlike u pritisku voda je tekla iz druge tikvice u prvu.
Saznao sam da što je manje zraka u prvoj boci, to će biti jači mlaz iz druge.
Fontana čaplja.
Istraživao sam na temu "Čapljina fontana". Da bih to uradio, trebalo je da napravim pojednostavljeni model Heronove fontane. Uzeo sam malu pljosku i ubacio kapaljku u nju. U svom eksperimentu koristeći ovaj model, stavio sam bocu naopako. Kada sam otvorio kapaljku, voda je potekla iz tikvice u mlazu.
Poslije sam spustio bocu malo niže, voda je tekla mnogo sporije, a mlaz je postao mnogo manji. Nakon odgovarajućih izmjena, saznao sam da visina mlaza u fontani ovisi o relativnom položaju komunikacionih posuda.
Zavisnost visine mlaza u fontani od relativnog položaja komunikacionih posuda. (Vidi dodatak 11)
Zavisnost visine mlaza u fontani od prečnika rupe.
(Vidi dodatak 12)
Zaključak: visina mlaza fontane zavisi od:
U zavisnosti od relativnog položaja komunikacionih sudova, što je viši od komunikacionih sudova, to je veća visina mlaza.
Što je manji prečnik rupe, veća je visina mlaza.
Model fontane
Da biste izgradili fontanu na privatnoj parceli, morate napraviti model fontane, smisliti kako izgraditi fontanu i gdje instalirati rezervoar za vodoopskrbu. Dizajn za fontanu je napravljen kod kuće. Nakon što je ukrasio sam model fontane,
Uz pomoć kapaljke na nju je pričvršćena boca (Vidi Dodatak 13) Ako spustiš bocu dole,
tada će voda teći vrlo sporo, a ako dignete tikvicu na drugu policu, voda će teći nagore u velikom mlazu.
III. Zaključak.
Cilj mog rada bio je da proširim područje ličnog znanja na temu „Komunikacijski brodovi“ i da stečeno znanje iskoristim za realizaciju kreativnog zadatka. U toku svog rada odgovorio sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana i bio u mogućnosti da kreiram različite operativne modele fontana.
Napravio sam maketu fontane i proučavao tehničku strukturu fontane. Provedeni eksperimenti na temu “Komunikacijski brodovi”.
U budućnosti, moj djed i ja planiramo da izgradimo fontanu na našoj parceli, koristeći znanje i podatke koje smo dobili tokom istraživanja tehničke strukture fontana.
zaključak: Voda u fontani u fontani radi po principu Čapljine česme.
IV. Bibliografija.
"Fizička enciklopedija" CEO A. M. Prokhov.
Moskva grad. Ed. "Sovjetska enciklopedija" 1988, 705 str.
D. A. Kucharians i A. G. Raskin “Vrtovi i parkovi” dvorskih ansambala St. Petersburg i predgrađa."
Dodatak 9.
Dodatak 10.
Dodatak 11.
Prečnik 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
5cm
Dodatak 12.
Prečnik 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 rečnik mladog fizičara” Kom. V. A. Chuyanov - 2. M.: Pedagogija, 1991 - 336 str.
Slajd 2
Spring! Nakon zimskog „zimskog sna“ dolazi prekrasno vrijeme topline, cvjetanja i jarkih boja, „bude se“ fontane, hiljade vodenih mlazova svečano pozdravljaju zoru prirode. Prošle godine sam sproveo istraživanje na istu temu, a ove godine sam odlučio da ga nastavim. Jer sam imao mnogo pitanja: gdje su se pojavile prve fontane? Koje vrste fontana postoje? Da li je moguće sami napraviti fontanu?
Slajd 3
Odlučio sam provesti istraživanje na temu “Vodena ekstravaganca: fontane”
Svrha studija: 1. Proširiti oblast ličnog znanja na temu „Komunikacijski brodovi“ (uključujući istorijske i politehničke;) 2. Iskoristiti stečena znanja za rješavanje kreativnih zadataka; 3. Odaberite zadatke na temu „Pritisak u tečnostima i gasovima. Komunikacijski brodovi". Da bih postigao ovaj cilj, potrebno je da riješim sljedeće zadatke: 1. Proučiti historiju nastanka fontana; 2. Razumjeti strukturu i princip rada fontana; 3. Upoznati pritisak kao pokretačku snagu rada fontana; 4. Napravite najjednostavnije modele operativnih fontana; 5. Napravite prezentaciju „Vodena ekstravaganca: fontane“.
Slajd 4
Istorija stvaranja fontana
Fontana (od italijanskog fontana - od latinskog fontis - izvor) - mlaz tečnosti ili gasa izbačen pod pritiskom (rečnik stranih reči. - M.: Ruski jezik, 1990). Po prvi put su se fontane pojavile u staroj Grčkoj. Već sedam vekova ljudi su gradili fontane po principu komunikacionih posuda. Od početka 17. stoljeća fontane su se počele pokretati mehaničkim pumpama, koje su postepeno zamijenile parne instalacije, a zatim i električne pumpe.
Slajd 5
Fontana čaplja
Fontane duguju svoje postojanje čuvenom grčkom mehaničaru Heronu iz Aleksandrije, koji je živeo u 1.–2. veku. n. e. Heron je bio taj koji je direktno ukazao da brzina protoka, odnosno brzina, distribuirane vode zavisi od njenog nivoa u rezervoaru, od poprečnog presjeka kanala i brzine vode u njemu. Uređaj koji je izmislio Heron služi kao jedan od primjera znanja u antičko doba (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 pritiska. p = F/S. Sipajmo vodu u posudu sa identičnim rupama na bočnom zidu. Vidjet ćemo da donji tok ističe na većoj udaljenosti, a gornji na kraćoj udaljenosti. To znači da postoji veći pritisak na dnu posude nego na vrhu.
Slajd 7
Princip rada komunikacionih posuda.
Pritisak na slobodne površine tečnosti u posudama je isti; jednak je atmosferskom pritisku. Dakle, sve slobodne površine pripadaju istoj površini i stoga moraju biti u istoj horizontalnoj ravni. Princip rada komunikacionih posuda je u osnovi rada fontana.
Slajd 8
Tehnička konstrukcija fontana
Fontane mogu biti mlazne, kaskadne, mehaničke, fontane od petardi (na primjer, u Peterhofu), različite visine, oblika, a svaka ima svoje ime. Ranije su sve fontane bile direktno protočne, odnosno radile su direktno iz vodovoda, ali sada se koristi "recirkulacijski" vodovod, koristeći snažne pumpe. Fontane također teku na različite načine: dinamički mlazovi (mogu mijenjati visinu) i statički mlazovi (mlaz na istom nivou).
Slajd 9
Model fontane
Koristeći svojstva komunikacionih posuda, moguće je izgraditi model fontane. Da biste to učinili, potreban vam je rezervoar vode, široka tegla 1, gumena ili staklena cijev 2, bazen niske limenke 3.
Slajd 10
Slajd 11
Kako visina mlaza zavisi od prečnika rupe i visine rezervoara?
Slajd 12
Učinak različitih modela fontana
Pojednostavljeni model Čapljine česme 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 sirćeta
Napunite tikvicu do ¾ stolnog sirćeta, ubacite u nju nekoliko komada krede i brzo je zatvorite čepom sa staklenom cijevi umetnutom u nju. Iz cijevi će šiknuti fontana
Slajd 16
Zaključak
U toku svog rada odgovorio sam na pitanje: koja je pokretačka snaga rada fontana i koristeći stečeno znanje, napravio sam različite radne modele fontana, te kreirao prezentaciju „Vodena ekstravaganca: fontane. ” Rad je uključivao sljedeće elemente: Proučavanje stručne literature na temu istraživanja. Pojašnjenje ciljeva eksperimenta. Priprema potrebne opreme i materijala. Priprema objekta istraživanja. Analiza dobijenih rezultata. Utvrđivanje značaja dobijenih rezultata za praksu. Pronalaženje mogućih načina primjene dobijenih rezultata u praksi.
Slajd 17
Dijamantske fontane veselom bukom lete prema oblacima, pod njima blistaju idoli... Slabi se o mermerne barijere, vodopadi padaju i prskaju kao biser, ognjeni luk. A.S. Puškin Teorijska priprema za eksperiment i analiza dobijenih rezultata zahtevala je od mene kompleks znanja iz fizike, matematike i tehničkog dizajna. Ovo je odigralo veliku ulogu u poboljšanju moje obrazovne pripreme.
Pogledajte sve slajdove
Ciljevi:
razvija
- razvoj kreativnih sposobnosti učenika (mašta, zapažanje, pamćenje, mišljenje); razvijanje sposobnosti uspostavljanja interdisciplinarnih veza (fizika, istorija, MHC, geografija); razvoj finih motoričkih sposobnosti prilikom konstruisanja modela;
- ponoviti osnovna svojstva komunikacionih sudova; utvrditi razlog za ugradnju homogene tekućine na istom nivou u komunikacijske posude bilo kojeg oblika; ukazati praktična upotreba komunikacijska plovila; razumjeti princip rada Heronove fontane
- naučite da vidite lepotu u svetu oko sebe; stvoriti osjećaj odgovornosti za zadati posao; razvijanje sposobnosti slušanja i slušanja; povećati opšti intelektualni nivo; podstiču interesovanje za fiziku
- Video prezentacija fontana
- Uvod
Kažu da postoje tri stvari u koje možete gledati beskrajno - vatra, zvijezde i voda. Razmatranje vode - bilo da se radi o tajanstvenoj dubini glatke površine, ili o prozirnim potocima koji jure i žure negdje, kao da su živi - nije samo ugodno za dušu i blagotvorno za zdravlje. Ima nečeg iskonskog u tome, zbog čega ljudi uvijek teže vodi. Nije uzalud što se djeca mogu satima igrati čak i u običnoj kišnoj lokvi. Zašto su fontane tako privlačne? Tako magično zadivljujuće? Možda zato što se u šuštanju, šuštanju, buci njihovih potoka čuje smeh sirene, strogi krik vodenog kralja ili pljusak zlatne ribice? Ili zato što udaranje pjenastih potoka bude u nama istu radost i ushićenje kao izvori, potoci i vodopadi. Vazduh u blizini rezervoara je uvek čist, svež i hladan. I ne uzalud kažu da voda „čisti“, „pere“ ne samo tijelo, već i dušu.
Vjerovatno su svi primijetili koliko je lakše disati u blizini vode, kako umor i iritacija nestaju, kako je okrepljujuće i istovremeno mirno biti u blizini mora, rijeke, jezera ili bare. Već u davna vremena ljudi su razmišljali o tome kako stvoriti umjetne rezervoare, a posebno ih je zanimala misterija tekuće vode.
- Istorija razvoja fontana
Pojavile su se prve fontane antičke Grčke. Imale su vrlo jednostavnu strukturu i uopće nisu bile poput bujnih fontana našeg vremena. Njihova svrha je bila čisto praktična. Snabdijevanje gradova i naselja vodom. Postepeno su Grci počeli da ukrašavaju svoje fontane. Pokrivali su ih pločicama, gradili statue i postigli visoke mlaze. Fontane su postale atribut gotovo svakog grada. Obložene mermerom, sa mozaičnim dnom, kombinovane su ili sa vodenim satom, ili sa vodenim orguljama, ili sa lutkarskim pozorištem, gde su se figure kretale pod uticajem mlaza. Istoričari opisuju fontane sa mehaničkim pticama koje su veselo pjevale i utihnule kada bi se iznenada pojavila sova.
Nakon starih Grka, fontane su počele da se grade u Rimu. Sama riječ fontana ima rimske korijene. Rimljani su značajno poboljšali dizajn 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. Mlazovi vode dolazili su iz usta prekrasnih riba ili egzotičnih životinja.
Razvoj fontana olakšan je izumom starogrčkih mehanika zakona o komunikacijskim posudama, pomoću kojih su patriciji uredili fontane u dvorištima svojih kuća. Ukrasne fontane drevnih ljudi lako se mogu nazvati prototipom modernih fontana.
Nakon pada antičkog svijeta, fontana se ponovo pretvara u samo izvor vode. Oživljavanje fontana kao umjetnosti počelo je tek u doba renesanse. Fontane postaju dio arhitektonske cjeline, njen ključni element.
Najpoznatije su fontane Versailles u Francuskoj i Peterhof u Rusiji.
Moderne fontane su prelepe ne samo danju, kada svetlucaju i svetlucaju na suncu, već i uveče, kada se pretvaraju u šareni i muzički vodeni vatromet. Nevidljive lampe uronjene u vodu čine njene tokove ili mekim lila, ili jarko narandžastim, gotovo vatrenim ili nebesko plavim. Raznobojni mlazovi kucaju i proizvode zvukove koji se spajaju u melodiju...
F. I. Tyutchev.
FONTANA
Izgleda kao živi oblak
Sjajna fontana se kovitla;
Kako gori, kako se fragmentira
Ima vlažnog dima na suncu.
Podižući svoju zraku ka nebu, on
Dotaknuo dragocene visine -
I opet sa prašinom boje vatre
Osuđen da padne na zemlju.
O smrtničkoj misli vodeni top,
O neiscrpni vodeni topovi!
Kakav neshvatljiv zakon
Da li vas to tjera, da li vam smeta?
Kako pohlepno težiš nebu!
Ali ruka je nevidljiva i fatalna
Vaš snop je uporan, prelamajući se,
Baca prskanjem sa visine.
- Kako funkcioniše fontana
Eksperimentirajte s cijevi i lijevom
PITANJA za djecu (zadaci)
Zadatak 1. Istorijski. Stanovnici modernog Rima još uvijek koriste ostatke vodovoda koji su izgradili njihovi preci. Ali rimski vodovod nije položen u zemlju, već iznad njega, na visokim kamenim stubovima. Inženjeri su se bojali da se u rezervoarima povezanim veoma dugom cijevi (ili olukom) voda neće slegnuti na istom nivou i da, prateći padine tla, na nekim područjima voda neće teći prema gore. Stoga su obično davali vodoopskrbi ravnomjeran nagib duž cijele staze (to je često zahtijevalo ili provođenje vodene obilaznice ili postavljanje visokih, jakih potpora). Jedna od rimskih cijevi duga je 100 km, dok je direktna udaljenost između njenih krajeva upola manja.
? Da li su inženjeri starog Rima bili u pravu? Ako nisu, koja je bila njihova greška?
Zadatak 2. Konstrukcija. Na raspolaganju imate ravnalo i komunikacijske posude napunjene tekućinom.
? Kako ih možete koristiti da nacrtate striktno horizontalnu liniju na ploči? Pokažite to. Razmislite gdje biste u praksi mogli naići na takav problem.
Iskustvo "Fontana u zraku".
Fontana čaplja
Jedna od sprava koje je opisao starogrčki naučnik Heron Aleksandrijski bila je Heronova magična fontana. Glavno čudo ove česme bilo je to što je voda iz česme istjecala sama, bez korištenja vanjskog izvora vode. Princip rada fontane je jasno vidljiv na slici. Pogledajmo izbliza kako je radila Heronova fontana.
Čapljina česma se sastoji od otvorene zdjele i dvije zatvorene posude smještene ispod zdjele. Potpuno zatvorena cijev ide od gornje posude do donje posude. Ako sipate vodu u gornju posudu, voda počinje teći kroz cijev u donju posudu, istiskujući zrak odatle. Budući da je donja posuda potpuno zatvorena, zrak koji voda istiskuje kroz zatvorenu cijev prenosi pritisak zraka na srednju posudu. Pritisak vazduha u srednjem kontejneru počinje da potiskuje vodu, a fontana počinje da radi. Ako je za početak rada bilo potrebno sipati vodu u gornju posudu, tada se za daljnji rad fontane već koristila voda koja je pala u posudu iz srednjeg spremnika. Kao što vidite, dizajn fontane je vrlo jednostavan, ali to je samo na prvi pogled.
Podizanje vode u gornju posudu vrši se pritiskom vode visine H1, dok česma znatno podiže vodu. veća visina H2, što na prvi pogled izgleda nemoguće. Na kraju krajeva, ovo bi zahtijevalo mnogo veći pritisak. Fontana ne bi trebalo da radi. Ali pokazalo se da je znanje starih Grka toliko visoko da su shvatili kako prenijeti pritisak vode iz donje u srednju posudu, ne vodom, već zrakom. Budući da je težina zraka znatno manja od težine vode, gubitak tlaka u ovom području je vrlo neznatan, a fontana izbija iz posude na visinu od H3. Visina mlaza fontane H3, bez uzimanja u obzir gubitaka pritiska u cevima, biće jednaka visini pritiska vode H1.
Dakle, da bi voda iz česme tekla što više, potrebno je konstrukciju fontane učiniti što višim, čime se povećava razmak H1. Osim toga, morate podići srednju posudu što je više moguće. Što se tiče zakona fizike o održanju energije, on se u potpunosti poštuje. Voda iz srednjeg suda teče pod uticajem gravitacije u donju posudu. Činjenica da se tako probija kroz gornju zdjelu, a istovremeno puca tamo kao fontana, ni na koji način nije u suprotnosti sa zakonom o očuvanju energije. Kao što razumijete, vrijeme rada takvih fontana nije beskonačno, na kraju će sva voda iz srednje posude preći u donju, a fontana će prestati raditi. Na primjeru izgradnje Heronove fontane vidimo koliko je bilo visoko znanje naučnika antičke Grčke
- Fontane Peterhofa
Na istoku se nalaze palata Monplaisir, kaskada "Planina šahovnica" i "rimske" fontane, fontane "Piramida" i "Sunce", fontane sa petardama. U zapadnom delu nalaze se paviljon Ermitaž i palata Marli, kaskada Zlatne planine, fontane Menager i Kloš. Nije slučajno Petar odabrao upravo ovo mjesto za izgradnju Peterhofa. Istražujući to područje, otkrio je nekoliko rezervoara napajanih izvorima koji izviru iz zemlje. Tokom ljeta 1721. godine izgrađene su brave i kanal, kroz koji je voda iz rezervoara sa Ropšinskih visova gravitacijom tekla do skladišnih bazena Gornjeg vrta, a ovdje su se mogle postaviti samo fontane male visine. Druga stvar - Lower Park, koji se nalazi u podnožju terase. Voda sa visine od 16 metara kroz cijevi iz bazena Gornjeg vrta, po principu komunikacijskih posuda, silovito se spušta dolje da se u brojnim visokim mlazovima uzdiže u fontane parka. Ukupno, u Donjem parku i Gornjem vrtu postoje 4 kaskade i 191 fontana (uključujući kaskadne vodene topove).
Principi vodosnabdijevanja koje je otkrio Petar I i danas su na snazi, svjedočeći o talentu osnivača Peterhofa.
Tokom Velikog domovinskog rata, fašistički osvajači su u potpunosti uništili sistem fontana Petrodvorets. Uklonili su i odnijeli skulpture, među kojima i čuvenu skulpturu „Samson“, koja je isječena na komade i poslata u Njemačku, na mnogim mjestima izrezali olovne cjevovode, skinuli olovne limove sa pragova Velike kaskade, uklonili mlaznice, kao i kao i svi obojeni okovi metali Na sreću, značajan dio skulptura i drugih umjetničkih djela je blagovremeno evakuisan.
Sovjetska armija, koja je oslobodila Petrodvorets, tamo je zatekla samo ruševine; sistem fontana je uništen 80 posto. Trenutno, kao rezultat opsežnih restauratorskih radova, obnovljene su glavne fontane Petrodvoretsa.
- Fontane u književnosti
Fontane su dugo privlačile umjetnike i pjesnike. O ovim magičnim potocima vode napisano je mnogo pjesama. Jedna od poznatih pjesama je pjesma A.S. Puškin "Bahčisarajska fontana" (odlomak)
Fontana ljubavi, živa fontana!
Donela sam ti dve ruže na poklon.
Volim tvoj tihi razgovor
I poetske suze.
Tvoja srebrna prašina
Posipa me hladnom rosom:
O, ulij, ulij, radosni ključ!
Mrmruj, pjevuši mi svoju priču...
I naša djeca su pozvana da se okušaju kao pjesnici. Da čujemo šta je ispalo od toga.
Pjesme momaka
- Zaključak
itd...................