"Beroendet av höjden på fontänstrålen på fysiska parametrar»

Chernogorsk - 2014

MBOU "Lyceum"

Introduktion

Syftet med studien

Hypotes

Forskningsmål

Forskningsmetoder

jag. Teoretisk del

1. Historien om skapandet av fontäner

2. Fontäner i Khakassia

3. Historien om fontänens utseende i St. Petersburg

4. Tryck som drivkraften bakom driften av fontäner:

4.1 Vätsketryckkrafter

4.2 Tryck

4.3 Funktionsprincip för kommunicerande fartyg

4.4 Teknisk design av fontäner

II. Praktisk del

1.Effekt av olika fontänmodeller.

1.1 Fontän i tomrummet.

1.2 Heronfontän.

2. Fontänmodell

III. Slutsats

IV. Bibliografi

V. Ansökan

INTRODUKTION

Fontäner är en oumbärlig dekoration av en klassisk vanlig park. A.S. Pushkin sa bra om deras skönhet:

Diamantfontäner flyger

Med ett glatt ljud till molnen,

Idolerna lyser under dem...

krossa mot marmorbarriärer,

En pärla, en eldbåge

Vattenfall faller och stänker.

Vi beundrar ofta skönheten i fontänerna i vår huvudstad Abakan. Varje ny fontän. Det här är en ny saga, ny fe hörnet, där stadsborna strävar. Jag och min farfar såg länge när fontänen byggdes i vår park. Jag frågade min farfar om det gick att göra en fontän hemma. Det finns ett problem. Tillsammans började vi fundera på hur vi skulle lösa detta problem. När vi blev invigda till lyceumstudenter såg jag för första gången en fontän under laboratorieförhållanden.

Jag tänkte verkligen på hur och varför fontänen fungerar. Jag bad min fysiklärare hjälpa mig att reda ut detta. Vi bestämde oss för att svara på denna fråga och genomföra en studie.

Ämnet jag har valt är intressant och relevant för närvarande..Eftersom fontäner är en av huvuddelarna i landskapsdesign av ett parkområde, en källa till vatten under den varma sommaren, och varje hörn av staden blir vackrare och mysigare med hjälp av en fontän.

SYFTE MED STUDIEN: Ta reda på hur och varför fontänen fungerar, och på vilka fysiska parametrar höjden på strålen i fontänen beror på.

HYPOTYS: Jag antar att en fontän kan skapas utifrån egenskaperna hos kommunicerande kärl och höjden på strålen i fontänen beror på den relativa positionen för dessa kommunicerande kärl.

FORSKNINGSMÅL:

Utöka dina kunskaper om ämnet "Kommunikerande fartyg."

Använd den förvärvade kunskapen för att utföra kreativa uppgifter.

FORSKNINGSMETODER:

Teoretisk – studie av primära källor.

Laboratorium – genomför ett experiment.

Analytisk – analys av erhållna resultat.

Syntes är en generalisering av teoretiska material och erhållna resultat. Att skapa en modell.

1. HISTORIA OM SKAPELSEN AV FUNTANER

De säger att det finns tre saker du kan titta på oändligt - eld, vatten och stjärnor. Kontemplation av vatten - vare sig det är det mystiska djupet av en slät yta, eller genomskinliga bäckar som rusar och forsar någonstans, som om de lever - är inte bara behagligt för själen och fördelaktigt för hälsan. Det är något primärt i detta, varför människor alltid strävar efter vatten. Det är inte för inte som barn kan leka i timmar även i en vanlig regnpöl. Luften nära behållaren är alltid ren, fräsch och sval. Och det är inte för inte som de säger att vatten "rensar", "tvättar" inte bara kroppen utan också själen.

Förmodligen har alla märkt hur mycket lättare det är att andas nära vatten, hur trötthet och irritation försvinner, hur uppfriskande och samtidigt fridfullt det är att vara nära havet, floden, sjön eller damm. Redan i antiken tänkte folk på hur man skapar konstgjorda reservoarer, och de var särskilt intresserade av mysteriet med rinnande vatten.

Ordet fontän är av latinsk-italienskt ursprung, det kommer från latinets "fontis", som översätts som "källa". I betydelse betyder detta en ström av vatten som skjuter uppåt eller rinner ut ur ett rör under tryck. Äta vatten fontäner naturligt ursprung– källor som forsar ut i små bäckar. Det är just sådana naturliga källor som har uppmärksammats av människor sedan urminnes tider och fått dem att tänka på hur man kan använda detta fenomen där människor behöver det. Redan i århundradenas gryning försökte arkitekter rama in vattenflödet från en fontän med dekorativ sten och skapa ett unikt mönster av vattenstrålar. Små fontäner blev särskilt utbredda när människor lärde sig att gömma vattenstrålar i rör gjorda av bakad lera eller betong (en uppfinning av de gamla romarna). Redan inne Antikens Grekland alla fontäner har blivit ett attribut för nästan varje stad. Fodrade med marmor, med mosaikbotten, kombinerades de antingen med en vattenklocka, eller med en vattenorgel, eller med dockteater, där figurerna rörde sig under inverkan av strålarna. Historiker beskriver fontäner med mekaniska fåglar som sjöng glatt och

tystnade när en uggla plötsligt dök upp. Ytterligare utveckling

byggandet av fontäner började i antikens Rom. De första billiga rören dök upp här - de var gjorda av bly, som det fanns mycket kvar av efter bearbetning av silvermalm. Under det första århundradet e.Kr., i Rom, tack vare befolkningens beroende av fontäner, förbrukades 1 300 liter vatten per dag per invånare. Från den tiden hade varje rik romare en liten innergård och en pool i sitt hus, och det fanns alltid en liten fontän i mitten av landskapet. Denna fontän spelade rollen som en källa till dricksvatten och en källa till svalka under varma dagar. Utvecklingen av fontäner underlättades av uppfinningen av antika grekiska mekaniker av lagen om kommunicerande fartyg, med hjälp av vilka patricier arrangerade fontäner på gårdarna till sina hus. De gamlas dekorativa fontäner kan lätt kallas prototypen för moderna fontäner. Därefter utvecklades fontäner från en källa för dricksvatten och svalka till en dekorativ utsmyckning av majestätiska arkitektoniska ensembler. Om fontäner under medeltiden endast tjänade som en källa för vattenförsörjning, blev fontäner en del av renässansen. arkitektonisk ensemble, eller till och med dess nyckelelement.(Se bilaga 1)

2. Fontäner i Khakassia

I den Khakassiska huvudstaden, i staden Abakan, byggdes en unik fontän på en liten reservoar i parken. Faktum är att fontänen flyter. Den består av en pump, flottör, ljus och fontänmunstycke. Den nya fontänen är intressant eftersom den är lätt att installera och demontera, den kan installeras på absolut vilken plats som helst i behållaren. Strålens höjd är tre och en halv meter. Intressant funktion fontändesign är närvaron av olika vattenmönster. Denna fontän fungerar dygnet runt på sommaren (se bilaga 2)

Byggandet av fontänen har slutförts nära administrationen av staden Abakan.

Vattnet stiger inte här uppe, men

går ner längs kubiska strukturer ner i blomkrukor med vatten

växter. Fontänens skål är fodrad med naturliga stenplattor. Projektet utvecklades av Abakan arkitekter. Kubiska strukturer är stiliserade för att likna arkitekturen i stadsbyggnadsavdelningens byggnad (se bilaga 3).

3. Historien om fontänens utseende i St. Petersburg.

Städernas läge längs flodstränderna, överflödet av naturliga vattenbassänger, hög nivå grundvatten och platt terräng - allt detta bidrog inte till byggandet av fontäner i Ryssland under medeltiden. Det fanns gott om vatten och det var lätt att få tag på. De första fontänerna är förknippade med namnet Peter I.

År 1713 föreslog arkitekten Lebdon att bygga fontäner i Peterhof och förse dem med "lekvatten, eftersom parkerna är extremt tråkiga

verka." Peterhofs ensemble av parker, palats och fontäner dök upp under första kvartalet av 1700-talet. som ett slags triumfmonument för att hedra det framgångsrika fullbordandet av Rysslands kamp för tillgång till Östersjön(144 fontäner, 3 kaskader). Början av bygget går tillbaka till 171.

Den franske mästaren föreslog att ”bygga vattenintagsstrukturer, som i Versailles, för att höja vatten från Finska viken. Detta skulle å ena sidan kräva uppförande av pumpanläggningar och å andra sidan dyrare än de som är avsedda att användas färskvatten. Det var därför Peter I själv år 1720 begav sig på en expedition till det omgivande området, och 20 km från Peterhof, på de så kallade Ropshinsky-höjderna, upptäckte han stora reserver av våren och grundvatten. Byggandet av vattenledningen anförtroddes den första ryska hydraulingenjören Vasily Tuvolkov.

Principen för driften av Peterhof-fontänerna är enkel: vatten strömmar genom gravitationen till reservoarernas munstycken. Lagen om kommunicerande fartyg används här: dammar (reservoarer) är belägna betydligt högre än parkens territorium. Till exempel ligger Rozovopavilionny-dammen, där Samsonovsky-vattenledningen har sitt ursprung, på en höjd av 22 m över bukten. De 5 fontänerna i Upper Garden fungerar som en vattenreservoar för Grand Cascade.

Nu några ord om Simson-fontänen - den främsta bland alla Peterhof-fontäner när det gäller höjden och kraften hos jetstrålen. Monumentet restes 173 för att hedra 25-årsdagen av slaget vid Poltava, som avgjorde resultatet av det norra kriget till förmån för Ryssland. Den föreställer den bibliska hjälten Samson (slaget ägde rum den 28 juni 1709, på dagen för den helige Samson, som ansågs vara den ryska arméns himmelske beskyddare), som sliter käkarna på ett lejon (Sveriges nationella emblem omfattar bl.a. en bild av ett lejon). Skaparen av fontänen är K. Rastrelli. Fontänens arbete framhävs av en intressant effekt; när Peterhofs fontäner slår på, dyker det upp vatten i lejonets gapande mun, och bäcken blir gradvis högre och högre, och när den når gränsen, vilket symboliskt visar resultatet av kampen, börjar fontänerna rinna

"Tritons" på Övre terrass kaskad ("Sirener och Najader"). Från skalen, in i

som basuneras av havsgudar, fontänstrålar utbryter i vida bågar: vattnets herrar basunerar ut hjältens härlighet.

År 1739 för kejsarinnan Anna Ioannovna, enligt ritningarna av kansler A.D. Tatishchev, gjordes en slags fontän nära ishuset: en figur av en elefant i naturlig storlek, från vars snabel en 17 meter hög vattenström kom ut (vattnet var levereras av en pump), medan brinnande olja kastades ut på natten. Innan de gick in i ishuset kastade även två delfiner ut oljestrålar.

I de flesta fall användes pumpar för att skapa fontäner i Peterhof. Således användes en atmosfärisk ångpump först för detta ändamål i Ryssland. Det byggdes på order av Peter I 1717-1718. och installerad i ett av rummen i grottan Sommar trädgård för att lyfta vatten till fontäner.

S:t Petersburgs fontäner fungerar dagligen i fem månader (från 9 maj till slutet av oktober) (vattenförbrukningen per 10 timmar är 100 000 m3).

Den helige Samsons dag, som besegrade lejonet, sammanföll med svenskarnas nederlag nära Poltava den 27 juni 1709. "Den ryske Samson slet sönder Österrikes rytande lejon", sa hans samtida om honom. Simson betydde Peter I, och lejonet betydde Sverige, vars vapen föreställer detta odjur.

Grand Cascade består av 64 fontäner, 255 skulpturer, basreliefer, mascarons och andra dekorativa arkitektoniska detaljer i Peterhof, vilket gör denna fontänstruktur till en av de största i världen.

Den övre trädgården breder ut sig framför palatset som en lyxig matta. Dess första planering genomfördes 1714-1724. arkitekterna Braunstein och Leblon. Det finns fem fontäner i den övre trädgården: fontäner med 2 fyrkantiga dammar, ek, Mezheumny och Neptunus. (Se bilaga 4)

Tryck som drivkraft bakom fontäner

4.1 Vätsketryckkrafter.

Vardagserfarenheterna lär oss att vätskor verkar med kända krafter på ytan av fasta kroppar i kontakt med dem. Vi kallar dessa krafter för fluidtryckkrafter.

När vi täcker öppningen på en öppen vattenkran med vårt finger känner vi kraften från vätskan som trycker på vårt finger. Smärta i öronen, som upplevs av en simmare som dyker till stora djup, orsakas av krafterna från vattentrycket på trumhinnan. Termometrar för att mäta temperatur i djuphavet måste vara mycket hållbara så att vattentrycket inte krossar dem.

På grund av de enorma tryckkrafterna på stora djup måste skrovet på en ubåt ha mycket större styrka än skrovet på ett ytfartyg. Vattentryckskrafterna på fartygets botten stödjer fartyget på ytan och balanserar tyngdkraften som verkar på det. Tryckkrafter verkar på botten och väggarna i kärl fyllda med vätska: häller kvicksilver i en gummiballong ser vi att dess botten och väggar böjer sig utåt. (Se bilaga 5.6)

Slutligen verkar tryckkrafter från vissa delar av vätskan på andra. Detta betyder att om vi tog bort någon del av vätskan, skulle det vara nödvändigt att applicera vissa krafter på den resulterande ytan för att upprätthålla balansen i den återstående delen. De krafter som krävs för att upprätthålla jämvikt är lika med de tryckkrafter med vilka den borttagna delen av vätskan verkar på den återstående delen.

1. 4.2 Tryck

Tryckkrafter på väggarna av en behållare som innehåller en vätska, eller på ytan av en fast kropp nedsänkt i en vätska, appliceras inte på någon specifik punkt på ytan. De är fördelade över hela kontaktytan mellan ett fast ämne och en vätska. Därför beror tryckkraften på en given yta inte bara på graden av kompression av vätskan i kontakt med den, utan också på storleken på denna yta.

För att karakterisera fördelningen av tryckkrafter oavsett storleken på den yta som de verkar på, introduceras begreppet tryck.

Trycket på en yta är förhållandet mellan tryckkraften som verkar på detta område och arean av området. Uppenbarligen är trycket numeriskt lika med tryckkraften som utövas på en yta vars area är lika med ett.

Vi kommer att beteckna tryck med bokstaven p. Om tryckkraften på ett givet område är lika med F, och arean av området är lika med S, kommer trycket att uttryckas med formeln

p = F/S.

Om tryckkrafterna är jämnt fördelade över en viss yta, så är trycket detsamma i varje punkt. Detta är till exempel trycket på ytan av en kolvkomprimerande vätska.

Ofta finns det dock fall då tryckkrafterna är ojämnt fördelade över ytan. Det betyder att olika krafter verkar på samma områden på olika ställen på ytan. (Se bilaga 7)

Låt oss hälla vatten i ett kärl med identiska hål i sidoväggen. Vi kommer att se att den nedre bäcken rinner ut över en längre sträcka, och den övre bäcken över en kortare sträcka.

Det betyder att det är mer tryck i botten av kärlet än i toppen.

4.3 Funktionsprincipen för kommunicerande fartyg.

Fartyg som har en koppling eller gemensam botten med varandra brukar kallas för kommunicerande.

Låt oss ta en serie kärl av olika former, förbundna i botten med ett rör.

Fig. 5. I alla kommunicerande kärl är vattnet på samma nivå

Om du häller vätska i ett av dem kommer vätskan att rinna genom rören in i de återstående kärlen och sedimentera i alla kärl på samma nivå (fig. 5).

Förklaringen är följande. Trycket på de fria ytorna av vätskan i kärlen är detsamma; det är lika med atmosfärstrycket.

Alla fria ytor tillhör alltså samma plana yta och måste därför ligga i samma horisontalplan. (Se bilaga 8, 9)

Vattenkokaren och dess pip är kommunicerande kärl: vattnet i dem är på samma nivå. Det betyder att tekannans pip måste nå samma höjd som kärlets överkant, annars kan tekannan inte fyllas till toppen. När vi lutar vattenkokaren förblir vattennivån densamma, men pipen går ner; när den når vattennivån börjar vattnet rinna ut.

Om vätskan i de kommunicerande kärlen är på olika nivåer (detta kan uppnås genom att placera en skiljevägg eller klämma mellan de kommunicerande kärlen och tillsätta vätska i ett av kärlen), så skapas ett så kallat vätsketryck.

Tryck är det tryck som produceras av vikten av en vätskekolonn med en höjd lika med nivåskillnaden. Under påverkan av detta tryck kommer vätskan, om klämman eller skiljeväggen tas bort, att strömma in i kärlet där dess nivå är lägre tills nivåerna är lika.

Ett helt annat resultat erhålls om heterogena vätskor hälls i olika ben av kommunicerande kärl, det vill säga deras densiteter är olika, till exempel vatten och kvicksilver. Den nedre kolonnen av kvicksilver balanserar den högre kolonnen av vatten. Med tanke på att villkoret för jämvikt är lika tryck till vänster och höger, finner vi att höjden på vätskekolonnerna i kommunicerande kärl är omvänt proportionell mot deras densiteter.

I livet finns de ganska ofta: olika kaffekannor, vattenkannor, vattenmätglas på ångpannor, slussar, vattenrör, ett rör böjt med en armbåge - alla dessa är exempel på kommunicerande kärl.

Principen för drift av kommunicerande fartyg ligger till grund för driften av fontäner.

1. Teknisk struktur av fontäner

Idag är det få som tänker på hur fontäner fungerar. Vi är så vana vid dem att vi bara tittar på dem när vi går förbi.

Och egentligen, vad är speciellt här? Silverfärgade strömmar av vatten, under tryck, svävar högt och sprider sig i tusentals kristallstänk. Men i verkligheten är allt inte så enkelt. Fontäner kan vara vattenstråle, kaskad eller mekaniska. Fontäner är smällare (till exempel i Peterhof), med olika höjder, former och alla har sitt eget namn.

Tidigare var alla fontäner direktflöden, det vill säga de arbetade direkt från vattenförsörjningen, men nu används "återcirkulerande" vattenförsörjning med kraftfulla pumpar. Fontäner flödar också på olika sätt: dynamiska jetstrålar (kan ändra höjd) och statiska jetstrålar (jet på samma nivå).

I grund och botten behåller fontänerna sin historiska

utseende, bara deras "fyllning" är modern. Även om de naturligtvis byggdes tidigare också med stor effekt, ett sådant exempel är fontänen i Alexanderträdgården.

Den är redan 120 år gammal, men en del av rören är fortfarande i gott skick. (Se bilaga 10)

II . Handlingen av olika fontänmodeller.

1. Fontän i tomrummet.

Jag forskade om ämnet "Fountain in the Void." För detta tog jag två flaskor. På den första satte jag en gummipropp och ett tunt glasrör passerade genom det. Placera ett gummirör på dess motsatta ände. Jag hällde färgat vatten i den andra kolven.

Med hjälp av en pump pumpade jag ut luften från den första kolven och vände på kolven. Jag sänkte ner gummiröret i den andra kolven med vatten. På grund av tryckskillnaden strömmade vatten från den andra kolven in i den första.

Jag fick reda på att ju mindre luft i den första kolven, desto starkare kommer strålen från den andra att vara.

1. Heronfontän.

Jag gjorde research på ämnet "Herons fontän". För att göra detta behövde jag göra en förenklad modell av Herons fontän. Jag tog en liten kolv och stoppade in en droppe i den. I mitt experiment med denna modell placerade jag kolven upp och ner. När jag öppnade droppen rann vatten ut ur kolven i en bäck.

Efteråt sänkte jag kolven lite lägre, vattnet rann mycket långsammare och bäcken blev mycket mindre. Efter att ha gjort lämpliga ändringar fick jag reda på att höjden på strålen i fontänen beror på den relativa positionen för de kommunicerande fartygen.

Beroende av strålens höjd i en fontän på den relativa positionen för kommunicerande fartyg. (Se bilaga 11)

Beroende av höjden på strålen i fontänen på hålets diameter.

(Se bilaga 12)

Slutsats: höjden på fontänstrålen beror på:

Beroende på den relativa positionen för de kommunicerande kärlen, ju högre ett av de kommunicerande kärlen, desto större är strålens höjd.

Ju mindre håldiameter, desto större strålhöjd.

Fontän modell

För att bygga en fontän på en personlig tomt måste du göra en modell av fontänen, ta reda på hur man bygger en fontän och var man installerar reservoaren för vattenförsörjning. Designen för fontänen gjordes hemma. Efter att ha dekorerat själva fontänmodellen,

Med hjälp av en droppare fästes en kolv på den (se bilaga 13) Om du sänker kolven,

då kommer vattnet att rinna mycket långsamt, och om du lyfter kolven till den andra hyllan kommer vattnet att rinna uppåt i en stor bäck.

III. Slutsats.

Målet med mitt arbete var att utöka området för personlig kunskap om ämnet "Kommunikerande fartyg" och att använda den förvärvade kunskapen för att slutföra en kreativ uppgift. Under mitt arbete svarade jag på frågan: vad är drivkraften bakom driften av fontäner och kunde skapa olika driftsmodeller av fontäner.

Jag byggde en modell av en fontän och studerade fontänernas tekniska struktur. Genomförde experiment på ämnet "Kommunikerande fartyg".

I framtiden planerar jag och min farfar att bygga en fontän på vår personliga tomt, med hjälp av den kunskap och data som vi fick när vi undersökte fontänernas tekniska struktur.

Slutsats: Vattnet i fontänen i fontänen fungerar enligt Herons Fountains princip.

IV. Bibliografi.

"Physical Encyclopedia" vd A. M. Prokhov.

Moskva stad. Ed. "Soviet Encyclopedia" 1988, 705 s.

"Encyklopedisk ordbok för en ung fysiker" Comp. V. A. Chuyanov - 2:a M.: Pedagogy, 1991 - 336 sidor.

1. D. A. Kucharians och A. G. Raskin "Gardens and Parks" palatsensembler St. Petersburg och förorter."

   Bilaga 9.

   Bilaga 10.

   Bilaga 11.

   Håldiameter

   Tankhöjd

   Jethöjd

   0,1 cm

   50 cm

   2,5 cm

   0,1 cm

   1m

   3,5 cm

   0,1 cm

   130 cm

   5 cm

   Bilaga 12.

   Håldiameter

   Tankhöjd

   Jethöjd

   0,1 cm

   50 cm

   2,5 cm

   0,3 cm

   50 cm

   2 cm

   0,5 cm

   50 cm

   1,5 cm

   Bilaga 13.

   Bilaga 14.

"Vattenmiljö" - Leta efter vatten där starr växer. Invånare i vattenmiljön. Lektionsämne: Vattenmiljö. Frågor för recension: Lake reed. Jämförelse av levnadsförhållanden i olika miljöer. Cattail angustifolia. Idag ska vi lära oss:

"Biogeocenos av dammen" - Burbot. Biocenos av en sötvattenförekomst. Fåglar som lever på ytan. Dammbiogeocenos. Heterotrofa organismer. Arter som lever på ytan. Befolkning av reservoaren. Solljus. Biotiska faktorer. Autotrofa organismer.

"Växtsamhällen" - Clements drömde om att förvandla ekologi till en riktig vetenskap. Alexander Nikolaevich Formozov (1899 – 1973). I princip kunde växternas ekologiska geografi passa bra med den "nya botaniken"... 1933 publicerade Braun-Blanquet "Prodrome des Groupements Vegetaux" (Prodromus). Hela tonvikten ligger på ett floristiskt förhållningssätt till i huvudsak miljöuppgifter.

"Abiotiska faktorer" - Växter: torkbeständiga - fuktälskande och vattenlevande Djur: vattenlevande - det finns tillräckligt med vatten i maten. Anpassningar finns tillgängliga. Temperatur. Abiotiska miljöfaktorer. Fuktighet. Varmblodiga organismer (fåglar och däggdjur). Kallblodiga organismer (ryggradslösa djur och många ryggradsdjur). Den optimala temperaturregimen för organismer är från 15 till 30 grader. Men...

"Communities of Water" - Hur håller man sig på vattenytan? Långsträckt, strömlinjeformad kropp. Vattenpelarens gemenskap. Flygande fisk. Platt kropp som en flotte. De har utväxter och borst. "Sjömän". Hela världshavet är ett enda ekologiskt system. I havet: Ytvattengemenskap. Muskler. Portugisisk krigsman och segelfartyg. Djuphavssamhälle.

"Miljöbiologi" - Aerobionter. Mängd O2 Mängd H2O Oscillationer t Belysningstäthet. Placera djuren eller växterna från listan i lämplig livsmiljö. Studie av olika livsmiljöer för organismer. Ernst Haeckel. Stenobionter. Organisk miljö. Mark-luft miljö. miljötillstånd som påverkar en organism.

Bild 1

*

Bild 2

Fontäner fungerar som en riktig dekoration för vilken stad som helst. Vad de än är: långa, små, dansande eller sjungande, lockar fontäner alltid folk. Och på den varma sommaren är det inget som ger uppfriskande svalka som sprej från en fontän. Det finns otaliga fontäner byggda i världen, låt oss lära oss om deras skapelse, såväl som de vackraste och mest imponerande av dem. *

Bild 3

Själva ordet "fontän" betyder en vattenkälla. Människor i det förflutna, som tittade på gejsrar och andra liknande källor som påminner oss om moderna fontäner, försökte replikera gejsern genom att skapa den på konstgjord väg. Till en början var sådana källor enkelt dekorerade - deras bas var täckt med kakel eller fodrad med stenar. Men fontänerna i det antika Grekland var från början inte avsedda för dekoration. De fungerade som källor för dricksvatten, kylde och fuktade luften. Kvinna vid en offentlig fontän på en attisk rödfigur hydria cirka 490 f.Kr. *

Bild 4

Senare utvecklades byggandet av fontäner även i antikens Rom, eftersom båda länderna hade nära kulturella band. Men det är arkitekterna Antika Rom var de första som lärde sig att göra fontäner genom att skapa rör genom vilka vatten tillfördes under tryck, vilket ledde till att en fontän dök upp. Fountain Meta Sudans. Rom. Italien.1:a århundradet e.Kr *

Bild 5

Fontäner blev omedelbart ett dekorativt element och hittades på innergårdar och till och med i aristokraternas palats. Fontäner tillverkades av olika storlekar från olika material, med hjälp av ytterligare dekorativa element. *

Bild 6

Nuförtiden är de mest intressanta fontänkomplexen Versailles och Peterhof. Versailles dök upp först - i Frankrike, med sin stor mängd olika fontäner. Sedan bestämde Peter I att vi inte var sämre, och genom att låna något skapade han sitt eget fontänkomplex - i Peterhof. Fontänerna i dessa parker kännetecknas av deras variation, rikedom av dekoration och många dekorationer. Trädgårdar och fontäner i Versailles. En gammal målning.

Bild 7

Huvud (Grand) kaskad Lower Park Peterhof - en unik fontänstruktur, en av de vackraste i världen arkitektoniska strukturer. Grand Cascade består av tre oberoende kaskader av trappor med sjutton vattenfallstrappor och en grotta som förbinder dem. Kaskaden är dekorerad med 37 statyer, 29 basreliefer och mer än 150 små dekorativa ornament. Ett outplånligt intryck görs av de 64 fontänerna i Grand Cascade-ensemblen, som samtidigt avger 142 vattenstrålar av den mest oväntade formen. Det har en fascinerande effekt på alla besökare.

Bild 8

Förstaplatsen på listan över de mest fantastiska fontänerna togs av en fontän i form av en vulkankrater i Abu Dhabi. Vulkanfontänen är ett känt landmärke i USA:s huvudstad Förenade arabemiraten. Det ligger på Corniche. Inuti är fontänen upplyst med orange ljus, vilket skapar intrycket av lava som bryter ut ur kratern, och på natten ser fontänen särskilt imponerande ut.

Bild 9

En av de vackraste fontänerna i Amerika ligger i Las Vegas - Bellagio Dancing Fountain. Varje kväll börjar fontänen sin föreställning. Fontänen "dansar" till musik av kända operasångare (och inte bara - repertoaren inkluderar Madonna och Elton John, tillsammans med Pavarotti, Bocelli och andra). 1175 vattenstrålar, 80 meter höga, 4500 bakgrundsbelysningslampor och 40 miljoner dollar för det skapelsen. Turister från hela världen kommer till denna fantastiska show vid stranden av en stor konstgjord sjö. Det är värt att se.

Bild 10

I Rom häpnar fontäner med sin storhet och lyx. Den mest kända av dem är Fontana di Trevi. Fontänen presenterar en magnifik scen, i mitten av denna är guden Ocean i en skalvagn dragen av två sjöhästar. Tritoner visar dem vägen mellan stenarna. Fontänens botten är beströdd med mynt: enligt gammal tro måste turister som vill återvända till Rom, stående med ryggen mot fontänen, kasta ett mynt med höger hand över vänster axel. Enligt inofficiella uppskattningar lämnar turister upp till ett och ett halvt tusen euro på botten av poolen per dag - och detta trots det officiella förbudet! Som tur är går alla pengar som samlas in från poolen till välgörenhet.

Bild 11

Klockfontänen ligger i Osaka, Japan. Klockans "skärm" liknar urtavlan på en elektronisk klocka, men istället för pixlar (punkter som bildar siffror) finns det vattenströmmar av olika höjd. Klockan styrs av en dator och visar antingen datum eller tid, eller bara något meddelande på engelska eller japanska ( Inget namn stationer).

Bild 12

Den ljusa och musikaliska fontänen i Barcelona som kallas "Magic" kan verkligen kallas ett av världens underverk.

Bild 13

En av symbolerna för staden Moskva är fontänen Friendship of Peoples. Fontänen har glädjat oss med sina jetstrålar sedan 1954; den byggdes under ledning av arkitekterna K. T. Topuridze och G. D. Konstantinovsky. Siffrorna för dess egenskaper är fantastiska: till exempel är volymen på fontänskålen cirka 4000 kubikmeter, antalet jetmunstycken är cirka två tusen. Verkligen en monumental byggnad! Fontänkontrollsystemet låter dig skapa olika mönster med hjälp av jetstrålar, eftersom deras maximala höjd är 24 meter, dessa är de så kallade "ceremoniella jets". Tyvärr fungerar nu fontänen nästan alltid som vanligt. Systemet är nästan helt utslitet och kräver ombyggnad.

Bild 14

WET Design-företaget i Dubai byggde inte bara en enorm fontän, utan också den dyraste i världen. Bygget av den storslagna fontänen kostade 217 miljoner dollar. Fontänen själv ligger på territoriet för den prestigefyllda Burj Dubai-utvecklingen nära rekordet hög skyskrapa Burj Dubai och enorma köpcentrum Dubai Mall. Fontänens jetstrålning når cirka 152 meter i höjd, och vattnet är färgat med 25 färgprojektorer och 6 600 färglyktor. Byggingenjör var Carles Bungas. Showen som utförs av denna fontän kommer att minnas länge - den visuella och ljuddelen av föreställningen är på högsta nivå.

Bild 15

Kung Fadhs fontän ligger i Röda havet. Denna fontän är en av de högsta i världen - dess höjd mer höjd Eiffeltornet i Paris höjer den en vattenström över 300 meter. Fontänen fungerar på havsvatten, vilket kräver ytterligare rengöring och utrustning. Havsvatten orsakar korrosion av utrustning, så den måste kontrolleras i tid. Teknisk utrustning En sådan fontän bör också vara noggrant genomtänkt. För att inte förstöra utseendet placeras all utrustning (pumpar, såväl som elstationen) under vatten. Ett rum skapades för pumpen, som i storlek motsvarar ett hus 5 våningar högt. Behandling av mekanismer och andra element med speciella färger hjälper till att förhindra reproduktion och tillväxt av marina organismer. Ett omfattande arbete utfördes för att jämna ut havsbotten, samt skapa speciella anordningar där för att installera utrustning. Fontänen är en symbol för staden.

Bild 16

Denna ovanliga vattenskulptur skapades av den engelske designern William Pye och ligger framför Seaham Hall i Sunderland i England. En enorm skulptur kan imitera en otrolig virvel av vatten i dess djup. Steg byggdes runt detta otroliga konstverk speciellt för att betrakta denna skönhet.

Bild 17

Fountain of Wealth - Singapore. Denna fontän ligger framför varuhuset Suntec City i Singapore och symboliserar enligt legenden välstånd och lycka på den plats där den står. Enligt legenden måste du gå runt fontänen tre gånger för att få rikedom. 1998 ingick den i Guinness rekordbok som den största fontänen i världen (13,8 m).

En fantastisk skapelse av den antika uppfinnaren Heron of Alexandria - en evig fontän

Forntida arabiska manuskript gav oss en berättelse om de fantastiska skapelserna av den antika uppfinnaren Heron of Alexandria. En av dem är en vacker mirakelskål i templet, från vilken en fontän flödade. Det fanns inga tillförselrör synliga någonstans, och inga mekanismer inuti

Den påstådda uppfinningen skiljer sig väsentligt från leksakerna från Viktor Zhigunov (Ryssland) och John Folkis (USA), patenterade under det kalla kriget. Vem vet, eftersom sådana stormakter var intresserade av denna uppfinning, om det är en evighetsmaskin eller helt enkelt en av den antika grekiska vetenskapsmannens universella motorer Häger av Alexandria förlorat av mänskligheten i 2000 år.

Syftet med uppfinningen är att bevisa för hela världen att Heronfontänen inte är en myt eller en primitiv design, utan en verklig, praktiskt möjlig design som de har försökt reda ut i 2000 år.

Den patentsökta uppfinningen är avsedd att visa den verkliga designen Heronfontän, på kunskapsnivån hos antika grekiska forskare, som många forskare har försökt avslöja i 2000 år, till denna dag, utan synliga mekanismer och matningsrör, som skulle kunna skapa effekten av en evighetsmaskin.

Heronfontän består av tre glaskärl - yttre 1, mellersta 2 och inre 3, men till skillnad från prototypen av Viktor Zhigunov, placerade inuti varandra. Yttre kärl 1 har formen av en öppen skål i vilken vatten hälls, så att vattnet döljer två kärl 2 och 3 - limmade ihop, för att bilda ett vakuum 6 och värmeisolering mellan vattnet från kärlet 1 och luften i kärl 3. Även kärl 3 är arbetskapaciteten. Det finns två hål i kärlet 3 - från toppen, där röret är tätt insatt, till botten av kärlet, och från botten, där ventilen 5 är placerad. Vatten från det yttre kärlet 1, under atmosfärstryck, genom ventilen 5 går in i det inre kärlet 3 och komprimerar det som är beläget mellan röret 4 och ytterväggarna på kärl 3 luft tills atmosfärstrycket i kärl 1 och lufttrycket i kärl 3 är utjämnat. Solens strålar passerar genom kärl 1 och 2, bildar ett vattenförstoringsglas (två glaslinser fyllda med vatten), och förstärks genom vakuum 6 mellan kärl 2 och 3, värms väggarna i kärl 3 och luften i kärl 3. Luften i kärl 3 expanderar och trycker vatten ut ur kärlet 3 genom röret 4, vilket bildar en fontän. Vattennivån i kärl 1 stiger och följaktligen
det atmosfäriska trycket för vattnet i kärl 1 ökar, så snart det är lika med atmosfärstrycket i kärl 1 och lufttrycket i kärl 3 bryts, kommer vatten in i skål 3 genom ventil 5, kyler och komprimerar luften i kärl 3, och processen upprepas. Således, i denna uppfinning, omvandlas energin från solens strålar till rörelse av vatten. Fontänen fungerar varje dag, utan synliga mekanismer och
tillförselrör.

Fördelen är att kärlen inte behöver ställas om eller vändas. Fontänen fungerar varje dag utan synliga mekanismer eller tillförselrör, och på alla platser där solens strålar faller.

Genom glaskärl 1 fyllt med vatten är det svårt att se de inre glaskärlen och skapar effekten av en evighetsmaskin, som ingen forskare kunde upprepa i 2000 år.

Bild 2

Vår! En underbar tid av värme, blomning och ljusa färger kommer efter vinterns "dvala", fontäner "vaknar", tusentals vattenstrålar hälsar högtidligt naturens gryning. Förra året gjorde jag forskning om samma ämne, och i år bestämde jag mig för att fortsätta med det. För jag hade många frågor: var dök de första fontänerna upp? Vilka typer av fontäner finns det? Är det möjligt att göra en fontän själv?

Bild 3

Jag bestämde mig för att forska i ämnet "Vatten extravaganza: fontäner"

Syftet med studien: 1. Utöka området för personlig kunskap om ämnet "Kommunikerande fartyg" (inklusive historiska och yrkeshögskolor;) 2. Använd den förvärvade kunskapen för att utföra kreativa uppgifter; 3. Välj problem på ämnet ”Tryck i vätskor och gaser. Kommunicerande fartyg". För att uppnå detta mål måste jag lösa följande uppgifter: 1. Studera historien om skapandet av fontäner; 2. Förstå strukturen och funktionsprincipen för fontäner; 3. Bekanta dig med trycket som drivkraften bakom driften av fontäner; 4. Gör de enklaste modellerna av driftfontäner; 5. Skapa en presentation "Vatten extravaganza: fontäner."

Bild 4

Historien om fontänskapandet

Fontän (från italienska fontana - från latin fontis - källa) - en ström av vätska eller gas som sprutas ut under tryck (lexikon över främmande ord. - M.: Ryska språket, 1990). För första gången dök fontäner upp i antikens Grekland. I sju århundraden har människor byggt fontäner utifrån principen att kommunicera fartyg. Från början av 1600-talet började fontäner drivas av mekaniska pumpar, som successivt ersatte ånginstallationer och sedan elektriska pumpar.

Bild 5

Heronfontän

Fontänerna har sin existens att tacka för den berömda grekiska mekanikern Heron of Alexandria, som levde på 1–200-talen. n. e. Det var Heron som direkt påpekade att flödeshastigheten, eller hastigheten, av distribuerat vatten beror på dess nivå i reservoaren, på kanalens tvärsnitt och hastigheten på vattnet i den. Apparaten som uppfanns av Heron fungerar som ett av exemplen på kunskap i antiken (200 år f.Kr.) inom området hydrostatik och aerostatik.

Bild 6

Tryck

För att karakterisera fördelningen av tryckkrafter, oavsett storleken på den yta som de verkar på, introduceras begreppet tryck. p = F/S. Låt oss hälla vatten i ett kärl med identiska hål i sidoväggen. Vi kommer att se att den nedre bäcken rinner ut över en längre sträcka, och den övre bäcken över en kortare sträcka. Det betyder att det är mer tryck i botten av kärlet än i toppen.

Bild 7

Funktionsprincipen för kommunicerande fartyg.

Trycket på de fria ytorna av vätskan i kärlen är detsamma; det är lika med atmosfärstrycket. Alla fria ytor tillhör alltså samma plana yta och måste därför ligga i samma horisontalplan. Principen för drift av kommunicerande fartyg ligger till grund för driften av fontäner.

Bild 8

Teknisk struktur av fontäner

Fontäner kan vara vattenstrålar, kaskadfontäner, mekaniska, smällare (till exempel i Peterhof), av olika höjder, former, och var och en har sitt eget namn. Tidigare var alla fontäner direktflöden, det vill säga de arbetade direkt från vattenförsörjningen, men nu används "återcirkulerande" vattenförsörjning med kraftfulla pumpar. Fontäner flödar också på olika sätt: dynamiska jetstrålar (kan ändra höjd) och statiska jetstrålar (jet på samma nivå).

Bild 9

Fontän modell

Med hjälp av egenskaperna hos kommunicerande fartyg kan du bygga en modell av en fontän. För att göra detta behöver du en tank med vatten, en bred burk 1, ett gummi- eller glasrör 2, en pool med låg plåtburk 3.

Bild 10

Bild 11

Hur beror strålens höjd på hålets diameter och tankens höjd?

Bild 12

Effekt av olika fontänmodeller

Förenklad modell av Herons fontän Hemlagad Herons fontän

Bild 13

Bild 14

Fontän vid uppvärmning av luft i en kolv

När vatten värms upp i den första kolven bildas ånga, vilket skapar övertryck i det andra kärlet och tränger undan vatten från det.

Bild 15

Vinäger fontän

Fyll kolven ¾ full med bordsvinäger, kasta några bitar krita i den och förslut snabbt med en propp med ett glasrör insatt i den. En fontän kommer att forsa från röret

Bild 16

Slutsats

Under mitt arbete svarade jag på frågan: vad är drivkraften bakom driften av fontäner och med hjälp av den kunskap jag fick kunde jag skapa olika arbetsmodeller av fontäner och skapade presentationen "Water Extravaganza: Fountains. ” Arbetet omfattade följande moment: Studera specialiserad litteratur om forskningsämnet. Förtydligande av syftet med experimentet. Förberedelse av nödvändig utrustning och material. Förberedelse av forskningsobjektet. Analys av de erhållna resultaten. Bestämma betydelsen av de erhållna resultaten för praktiken. Att ta reda på möjliga sätt att tillämpa resultaten i praktiken.

Bild 17

Diamantfontäner flyger med ett glatt brus mot molnen, idoler glittrar under dem... Krossande mot marmorbarriärer faller vattenfall och plaskar som en pärla, en eldbåge. A.S. Pushkin Teoretisk förberedelse för experimentet och analysen av de erhållna resultaten krävde att jag hade ett komplex av kunskaper inom fysik, matematik och teknisk design. Detta spelade en stor roll för att förbättra min pedagogiska förberedelse.

Visa alla bilder