Фонтан проект по физике своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 05.10.2024
Актуальность темы
Актуальность темы. Говорят, на воду можно смотреть бесконечно.
Согласно одному из исследований, не просто взаимодействие с водой,
но даже изображения воды, делают человека более удовлетворенным
собственной жизнью. Но не только вид воды завораживает, но и ее звук
- будь то шум моря, звон горного ручейка, бойкий поток водопада или
фонтана. Нам нравится даже то, как течет вода из крана. И
специалисты находят тому самые разные, подчас невероятные
объяснения.
Цель и задачи темы
Основная цель данного проекта: собрать модель фонтана и выяснить, от каких
физических параметров зависит высота струи в нем.
Задачи:
Узнать из литературных источников историю назначения фонтанов.
Узнать где находится самый большой фонтан в мире, какая его высота.
Познакомиться с помощью различных источников с биографией
создателя фонтана Герона и с его открытиями.
Изучить, что влияет на работу фонтана и найти ему применение в
жизни.
Выяснить чем опасен сухой воздух и его последствия.
ИСТОРИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ ФОНТАНОВ
Фонтан (от ит. fontana, от лат. Fontis - источник) – струя жидкости или газа,
выбрасываемая под давлением.
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. Изначально они
использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых
культур и декоративных растений.
САМЫЙ БОЛЬШОЙ ФОНТА В МИРЕ
Фонтан Фахда, расположен в
городе Джидда, что в Саудовской
Аравии. Фонтан в городе был
установлен в 1983 году, на тот
момент струя Фахда поднималась
на 120 метров в высоту.
После перестройки фонтана в
1985
году,
струя
стала
подниматься значительно выше.
Согласно новому проекту высота
струи фонтана может достигать
312 метров, что делает его самым
высоким в мире. Такой высоты
Фахда достигает в безветренную
погоду.
СБОРКА ФОНТАНА ГЕРОНА
Сначала мы наливаем воду в верхний сосуд. Затем
она переливается в нижний сосуд. И сразу после
того, как вода перелилась в нижний сосуд, мы
переворачиваем наш фонтан, чтобы заполнить
средний сосуд. Потом мы переворачиваем обратно
наш фонтан, и чтобы фонтан заработал, нам нужно
просто добавить воды в верхний сосуд, Вот и все
наш фонтан готов.
Время работы моей модели фонтана составило всего
1,3 минут.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенной работы я узнал, как
создается фонтан Герона. Основа его работы
содержит принцип действия сообщающихся
сосудов, а подъём воды происходит за счёт
разности высоты воды в сообщающихся сосудах.
Из литературы я узнал, что фонтаны оказывают
положительное воздействие практически на все
органы чувств человека. Учёным удалось научно
объяснить факт, почему, находясь рядом с
фонтаном, человек испытывает положительные
эмоции, а нередко настоящий восторг. Это брызги
от фонтана привносят в воздух отрицательные
ионы, благотворно влияющие на наш организм.
Медики называют их витаминами здоровья.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
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.
САМЫЙ ПРОСТОЙ ФОНТАН
Зажми пальцем отверстие трубки, переверни бутылку или ламповое стекло вверх дном и наполни водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки, Попробуй объяснить, почему это так.
ТРИ ФОНТАНА
Берем бутылочку со вставленной в пробку трубочкой из стрержня шариковой ручки или обыкновенной аптечной пипетки. Только у нее стеклянная трубочка слишком коротка. Поэтому лучше оставить и резиновый мешочек, срезав его донышко ножницами.
В пробке прожги раскаленным гвоздем отверстие и вставь в него трубочку очень туго. Если получится слабовато, залей щель воском или варом. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно.
Налей в эту бутылочку почти до горлышка воду, слегка подкрашенную чернилами, и заткни пробкой.
Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же.
Как сделать, чтобы фонтан забил?
Опыт 1
Для этого есть два способа. Первый — уменьшить давление снаружи.
Поставь бутылочку в мелкую тарелку. Налей в эту тарелку немного воды и разложи листки промокательной бумаги. Возьми трехлитровую стеклянную банку и подержи ее перевернутой над горящей свечой, над плитой или электроплиткой. Пусть прогреется хорошенько, пусть наполнится горячим воздухом.
Готово?
Ставь ее вверх дном на тарелку, края — на промокашку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки будет всасываться. Скоро она вся уйдет под банку. Эй, берегись, сейчас воздух проскочит под краями! Но мы ведь не зря подложили промокашку. Крепко надави на дно банки, она прижмет мокрые листки, и воздух не проскочит. Фонтан забьет!
Опыт2
Фонтан можно привести в действие и другим способом. Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.
А теперь отпускай. Смотри, как славно забил наш фонтан!
Жаль только, что он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно для работы фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше. И подкрашивать воду чернилами не надо. Ведь этот фонтан будет бить не под стеклянной банкой, он и без чернил хорошо будет виден. А трубочку здесь приходится брать в рот.
Опыт 3
Этот фонтан похож на предыдущий. Внутри бутылочки создается повышенное давление. Только не вдуванием воздуха, а другим способом.
Положи в бутылочку несколько кусочков мела и заполни ее на три четверти уксусом. Быстро закупорь ее пробкой с трубочкой и поставь в раковину или большой таз, чтобы уксус не попал, куда не надо. Ведь в бутылочке начнет выделяться углекислый газ, и под его давлением из трубки забьет уксусный фонтан!
ФОНТАН В БУТЫЛКЕ
Возьмите небольшую бутылку или флакон, просверлите в пробке отверстие и вставьте в него отработанный длинный стержень от шариковой ручки. Предварительно нужно очистить стержень от остатков пасты, используя для этого проволочку и кусочек ваты, смоченной в одеколоне. Для лучшей герметичности залепите пластилином место на пробке, где вставлена трубка. Стержень должен немного не доходить до середины флакона, а его наружный конец пусть возвышается над пробкой на несколько сантиметров. Отверстие конца стержня, который находится внутри флакона, предварительно надо уменьшить в диаметре. Это можно сделать, вставив в него пробочку из куска спички и проколов ее тонкой иголкой.
Налейте в кастрюльку воду, поставьте в нее флакон (чтобы он не плавал!) и доведите воду до кипения. Пусть вода покипит несколько минут. Пока вода кипит, приготовьте на столе стакан с водой, подкрашенной красной акварельной краской или крупинкой марганцовки. На стакан положите кусок картона с отверстием, в которое сможет войти горлышко бутылочки или флакона со стержнем от шариковой ручки.
Теперь надо действовать решительно и быстро: выньте флакон из кипящей воды и, перевернув вверх дном, вставьте его в отверстие приготовленной картонки на стакане, при этом наружный конец стержня опустится в подкрашенную воду. Из кончика стержня во флаконе начнет бить тонкая цветная струйка фонтана. Когда вы кипятили воду, часть горячего воздуха, расширившегося от нагревания, вышла из флакона, в нем образовалось разреженное пространство, а наружное атмосферное давление вогнало в него воду из стакана. При этом струйка холодной воды тоже помогла охладить воздух внутри флакона и уменьшить его объем.
Теперь, когда струя перестала подниматься, посмотрите, сколько воды набралось во флакон. Ровно столько воздуха вышло из него, когда его готовили к опыту — кипятили в кастрюльке.
ФОНТАН НА СТОЛЕ
Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.
Половина стержня с наконечником пропущена сквозь один кружок, вторая половина сквозь другой. Наискось режут для того, чтобы половинки, даже уперевшись в кружки, не оказались закрытыми.
Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.
Теперь можно приступить к изготовлению настольного фонтана. Понадобятся пластмассовые кубики, тарелка тоже из пластмассы, трубки и опять же пустой стержень с наконечником. На третьем рисунке — схема того, что выйдет (только не показан каркас, на котором всё закреплено).
Если бы мы взяли только пару кубиков, то фонтан получился бы маленьким. А здесь — столб воды из тарелки вниз, потом из первого верхнего кубика вниз, потом из второго верхнего вниз. С каждым столбом давление возрастает, а с ним и высота струи. По сути, перед нами как бы водонапорная башня, которую разрезали на три части (как колбасу поперёк) и поставили их в ряд. Можно взять не три пары кубиков, а любое число пар.
По окончании действия вся вода оказывается в нижних кубиках. Переворачиваем установку. Перезарядка занимает секунды, так как воду сдерживал наконечник, а воздух через него выходит быстро.
Установка будет выглядеть красивее, и работать будет чётче, если кубики поставить на ребро, а ещё лучше на угол. Тогда настольный фонтан из кубиков будет иметь форму ромба. Тарелку можно обрезать в виде цветка, верхние кубики будут "листьями", нижние - "корнями". Для украшения можно посадить еще и бабочку!
Цель: изготовить своими руками комнатный фонтанчик.
1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.
2. Сконструировать макет фонтана.
3. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы о пользе комнатного фонтанчика.
Фонтаном называют специфическое гидротехническое сооружение, как правило, выполняющее декоративную функцию.
Со временем менялись эпохи и стили, а с ними и фонтаны, как их отражение. Например, в Петергофе, при Петре I, были модны фонтаны с большим объемом воды в отличие от Рима .
Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды
Издревле человека привлекали естественные фонтаны…
Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Такие фонтаны бьют из-под земли на острове Исландия, в Йеллоустонском парке в США, на Северном острове Новой Зеландии и на Камчатке. "Гейзер" в переводе с исландского означает "хлынуть".
Гейзеры известны в странах:
Россия, Камчатка (Долина Гейзеров)
Крупные гейзеры на Камчатке были обнаружены в 1941 в долине реки Гейзерной (Долина Гейзеров), вблизи вулкана Кихпиныч.
В Исландии действует около 30 гейзеров. Один из самых активных гейзеров мира — Строккур, извергающийся каждые 5-10 минут.
Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Со временем зодчие и архитекторы стали обрамлять родники декоративным камнем. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая их.
Источник Мудрости. Липецкая область.
Артезианские воды— напорные подземные воды, заключенные в водоносных пластах горных пород между водоупорными слоями. Обычно встречаются во впадинах, образуя артезианские бассейны. При вскрытии буровой скважины артезианские воды поднимаются выше водоносного пласта, иногда фонтанируют.
Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Вода настолько благотворно влияет на нервную систему человека, что в некоторых клиниках в качестве одного из методов лечения депрессивных расстройств используют созерцание струящихся потоков воды
Фонтан на участке около дома обычно становится очень привлекательным местом для его обитателей.
– это сложные комплексы с применением автоматики. Высота и форма струй, цветовое оформление задаются с помощью программного обеспечения.
Интерьерные, комнатные фонтаны
Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.
Вы уже убедились, что существует невообразимое множество форм фонтанов. Они могут различаться струями – по мощности, высоте, оформлению – скульптурному и архитектурному – и вообще по технической сложности. Из них можно выделить наиболее распространенные, на основе которых создаются более сложные сочетания.
Используя различные виды форсунок, можно создать удивительные рисунки движения воды. Ведь у всех форсунок разные назначения: давать плавную или прерывистую струю, высокую или низкую.
Есть и такие фонтаны, которые вертятся вокруг своей оси; другие пускают пузырьки из-под воды на поверхность, к тому же разной формы. Именно для этой цели – достижения многообразия в рисунке движения воды – и используются распылители различных видов
Фонтан состоит из разбрызгивателя, головки для фонтана, регулятора потока и погруженного насоса.
Устройство декоративных комнатных фонтанчиков – очень несложное. Принцип работы их одинаков – так называемый принцип замкнутого гидроцикла. Вода из резервуара, посредством электрического насоса закачивается на некоторую высоту, с которой под действием силы тяжести стекает вниз. Резервуар для воды может иметь вид керамической, пластмассовой, стеклянной емкости. В резервуаре размещен насос, питание насоса которого происходит от сети, включив декоративный комнатный фонтанчик в розетку – и вода заплещется. Чем мощнее будет насос – тем на большую высоту он сможет поднять воду в фонтане. Стекать вниз вода может по каскаду или просто падать вниз. За уровнем воды в резервуаре необходимо постоянно следить, так как она испаряется, поэтому ее нужно время от времени доливать.
Для изготовления насоса нам потребовалось:
Специальная емкость закрытого типа
Двигатель постоянного тока от 3 до 5 В
Внешний адаптер питания по типу зарядки для мобильного телефона (от 3 до 5 В)
Пластиковые полоски для создания самодельного ротора
Составные части шариковой ручки ( пластмассовые трубки)
Рекомендуемое электрооборудование для фонтанов
При сооружении фонтанов необходимо уделить проблеме установки подобного оборудования пристальное внимание, поскольку самое страшное, что может произойти в воде – это поражение электрическим током.Перед эксплуатацией фонтана следует несколько раз проверить электропроводку. Она должна быть хорошо изолирована. Изоляция проводов должна содержать водоотталкивающие вещества, для того чтобы предотвратить попадание влаги внутрь. Также проводка должна обладать устойчивостью к процессам гниения и разложения.
Комнатные фонтанчики представляют собой декоративное устройство, привносящее в нашу жизнь радость, ощущение уюта.
Какое влияние оказывает домашний декоративный фонтанчик на здоровье:
Струящийся в фонтане ручеек, предоставляет соответствующее благоприятное воздействие на здоровье человека.
Фонтан увлажняет воздух в помещении. Маленький ручеёк бегущей воды передает воздуху в комнате или офисе как раз столько влаги, сколько необходимо. Поглощение воды и зависящая от этого влажность воздуха определяются температурой, величиной помещения, исходной влажностью воздуха, и, конечно, обустройством этого помещения. Такое увлажнение воздуха, которое обеспечивают декоративные комнатные фонтанчики, благоприятно сказывается на здоровье людей, находящихся в данном помещении. Особенно актуально это будет для тех, кто страдает недугами дыхательных путей, к примеру – хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, хроническими ларингитами и фарингитами.
Вода необходима и как форма смачивания воздуха, маленький фонтанчик устроит влажность воздуха в помещении 40-60%. Интересный факт – нормальная влажность воздуха полезна не только живым обитателям комнаты, но еще и для деревянной мебели и музыкальных инструментов, находящихся в ней. Достаточная влажность снижает накопление статического электричества в ковровом покрытии, вызываемого излучением компьютерной техники.
Негромкое журчанье и плеск воды в комнатном декоративном фонтанчике успокаивает нервы, помогает снять стресс и настраивают, так сказать, на философский лад.
Ученицей был проведён анализ статей, переработана информация, проведены исследования, от чего зависит высота струи фонтана, составлены таблицы, графики, подготовлен исследовательский проект с презентацией и рекомендациями по созданию фонтанов.
Работа над исследовательским проектом позволяет обучающемуся формировать универсальные учебные действия.
Фонтаны имеют многовековую историю. За тысячелетия изменялись формы и виды фонтанов. Но без изменения остался основной принцип их устройства – принцип сообщающихся сосудов. Конечно, при современном развитии техники можно заказать и построить самый сложный и изысканный фонтан, снабдив его подсветкой, сопроводив музыкальным сопровождением, заставить плавать и танцевать. А можно создать произведение искусства и своими руками, претворив в жизнь свои собственные фантазии. Именно так и был создан наш собственный проект
Содержимое разработки
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2
Проект по технологии
Работу выполнил: учащийся 7 класса
Подымов Николай
Руководитель:
Филатов Сергей Юрьевич
На воду в реке и в ручье, которая бежит и падает с высоты, можно смотреть бесконечно долго. Но в условиях где мы проживаем, вода в реке бывает очень короткий промежуток времени
Проблема: Можно ли в наших условиях создать искусственный ручей, который бы существовал в любое время года.
Мы занялись поиском информации и узнали, что можно в домашних условиях создать искусственный фонтан, который походил бы на ручей.
Для реализации нашей цели мы разработали какие нам надо решить задачи.
Первые фонтаны появились в древнем Египте и древней Азии. Фонтаны прежде всего нужны были для полива
Фонтаны были и в Средней Азии.
Интересны сады и фонтаны в Индии .
Применение фонтанов имело место в Китае и Японии .
В средние века в Европе сады создавали при монастырях. В центре сада был расположен колодец или фонтан. Там можно было размышлять и молится послушникам монастыря
Рассвет парковой архитектуры был достигнут во Франции в 17 веке. Вершиной стал Версаль –парк его фонтанами.
Типы фонтанов:
В результате обсуждения, мы решили изготовить модель струйного фонтана . Можно изготовить модели всех существующих видов фонтанов, но для этого необходимо более сложное оборудование. В начале, мы сделали рисунок нашей модели.
Для того, чтобы создать наш фонтан мы использовали: насос, лоток, камень, шланги, выключатель, провода и другие материалы.
План работы:
- Выбор модели фонтана
- Выполнение рисунков фонтана
- Подбор необходимых материалов для работы
- Работа над теоретической частью проекта
- Создание практической части проекта
- Оформление документации для проектной работы
Изготовление действующей модели фонтана
Присоединить шланг к насосу
Припаять провода к насосу
паяльник, олово, припой
Приклеить насос к середине лотка
Припаять последовательно к проводам от насоса выключатель и аккумулятор
Поместить выключатель и аккумулятор в пластмассовую коробку и закрепить ее сбоку лотка. Проверить работу насоса
паяльник, олово, припой
Обклеить насос и лоток камнями
Закрепить на камнях кружку
клей, коловорот напильник
Закрепить на камнях цветы
В наше время можно купить готовый мини - фонтан в магазине. А можно создать свое собственное произведение искусства своими руками. Что мы и сделали.
Сейчас фонтаны вошли в моду в домах. Они приносят в нашу жизнь радость, ощущение комфорта и оказывает хорошее воздействие, на здоровье. Изготовленный нами фонтан получился необычным .
C задачей, которую поставили перед собой, мы справились.
Спасибо за внимание!
-75%
Читайте также: