Что такое фонтан с точки зрения физики

МОУ «Гимназия №6» Движущая сила работы фонтанов Выполнила: ученица 4 классаСокольчик Дарья.

Недалеко от Санкт-Петербурга находится удивительный город – Петергоф. Он возник в начале ХVIII века как летняя парадная резиденция Петра I. Петергоф завоевал мировую славу красотой дворцов, парков, а главное фонтанов. Фонтаны там очень красивые. В некоторых из них вода вырывается стремительно густым напором. В других – тоненькими струйками переплетается между собой. Самые знаменитые фонтаны – «Самсон», «Менажерный», «Римский» и «Пирамида». Гуляя по парку Петергофа и любуясь фонтанами, возникает вопрос: Какая сила заставляет работать эти фонтаны?

Цель работы:1. Разобраться, как работают фонтаны.2. Сделать модель петергофского фонтана.3. Сформировать простейший путеводитель для тех, кто никогда не был в Петергофе.Задачи:1. Познакомиться с давлением как движущей силой работы фонтанов:2. Определить параметры модели фонтана.3. Рассмотреть систему снабжения фонтанов водой в Петергофе и сделать реконструкцию карты петергофского водовода;4. Собрать фотографии петергофских фонтанов. Оформить альбом с описанием фонтанов. Сделать презентацию «Фонтаны Петергофа»

Самая древняя разновидность фонтана – струя появилась примерно 2 тысячи лет назад в Древнем Риме.Семь столетий люди строили фонтаны по принципу сообщающихся сосудов. С 17 века фонтаны стали приводить в действие с помощью насосов. В Петергофе сооружена самая оригинальная в мире система питания фонтанов водой без использования насосов. В 20 км от Петергофа находятся Ропшинские высоты, богатые родниками и поднимающиеся над уровнем моря на 100 метров. В 1721 году от Ропшинских высот по проекту инженера-гидравлика Туволкова был прорыт Петергофский канал, по которому вода поступает в фонтаны самотеком, благодаря понижению местности к морю. Петергофский водовод обеспечивает действие 173 фонтанов и 4 каскадов.

Геронов фонтан Фонтан действует за счет давления столба жидкости

Что такое давление? С давлением мы сталкивается постоянно. Это и давление карандаша на бумагу; книги, лежащей на столе. Человек с тяжелой ношей глубже проваливается в снег, чем человек без ноши, а на лыжах – так и вовсе не проваливается «Давление – это сила, приложенная к единице площади».

Давление на поверхность, имея массу и вес, оказывает даже воздух.Давление убывает при подъеме на высокие горы, растет при опускании в шахты и при погружении под воду.

В основе работы фонтанов Петергофа лежит принцип действия сообщающихся сосудов.Сообщающиеся сосуды это сосуды, имеющие между собой сообщение. Если уровень жидкости в обоих сосудах одинаковый, то фонтан бить не будет. Струя фонтана возникает под напором (давлением), который можно создать, если изменить уровень жидкости в одном из сосудов

Даже небольшим количеством воды можно создать очень большое давление. В 1648 году это очень убедительно продемонстри-ровал Паскаль.

Паскаль вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку всего кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, давление в бочке увеличилось настолько, что бочка треснула

Принцип работы фонтанов Петергофа Давление — движущая сила работы фонтанов Создать давление воды можно перепадом высот

Принцип работы современных фонтанов Создать давление воды можно при помощи насоса

Исходная конструкция модели фонтана Целью работы было сделать фонтан для украшения интерьера и для напоминания о Петергофе. Было решено сделать модель фонтана за счет перепада высот

Измененная конструкция модели фонтана Но так как вода в таком фонтане в верхнем баке быстро иссякает, то решено было поставить насос для перекачивания воды из нижнего бака в верхний.

Окончательная конструкция модели фонтана А так как насос уже есть, то в верхнем баке можно устроить еще один фонтан, работающий по принципу современных фонтанов. Экспериментально были подобраны напоры и расходы воды. Вода течёт равномерно и фонтаны будут бить в обоих чашках сколько угодно долго

Результаты работы 1 Получены знания о давлении как о движущей силе работы фонтанов2 Выполнена декоративная модель старинного и современного фонтанов3 На основании исследования литературных описаний выполнена реконструкция Петергофского канала4 Выполнено краткое описание в виде простейшего путеводителя с описанием фонтанов Петергофа, а также сделана презентация «Фонтаны Петергофа». В классе организована фотовыставка фонтанов

Предварительный просмотр:

«Летниковская основная общеобразовательная школа» (филиал) Муниципальное общеобразовательное учреждение «Сернурская средняя (полная) общеобразовательная школа №2 имени Н.А.Заболоцкого»

Волшебный мир фонтанов

/Секция математических дисциплин/

Выполнила: Ведерникова Диана

Ученица 7 класса

Мамаева Лирия Кирилловна

2.1 Что такое фонтан. 5

2.3 История и назначение фонтанов…………………………………. 6

2.4 Конструкция фонтанов…………………………………………….8

2.5 Практическое использование фонтанного оборудования……..10

2.6 Влажность воздуха и климат в помещении……………………..11

Первым фонтаном, пожалуй, можно называть родник, который первобытный человек перегородил несколькими камнями, уложенными в месте выхода воды. В результате этой нехитрой манипуляции водный поток становился уже, но напор его увеличивался, струйка воды изгибалась, что удобно для наполнения водой глиняных кувшинов.

На протяжении долгих веков (до конца 19 века) фонтан сохранял практическое, утилитарное значение как основной источник водоснабжения, хотя со временем и приобретал отдельные эстетические черты – от украшений из грубых скульптурных форм до настоящих произведений искусств во времена Древней Греции, Древнего Рима и более поздних цивилизаций. До наших же дней фонтан дошёл уже как элемент чисто декоративного оформления пространства.

И если в не столь далёкие времена фонтаны являлись в основном украшением городских парков, скверов, площадей, то сегодня фонтаны всё активнее находят своё применение при украшении дачных участков и особняков.

Изучить условия возникновения фонтана.

Для достижения цели были поставлены задачи :

• Изучить понятие сообщающиеся сосуды;
• Изучить литературу о конструкции, эстетическом и практическом
• использовании фонтанов
• Изучить действие фонтанов и их влияние на окружающую среду.

Тема а ктуальна, т.к. применяем полученные знания по физике в практике.

Объект исследования: фонтаны

Предмет исследования: значение фонтанов в природе

1.Изучение некоторой теоретической информации по теме;

2.Поиск информации в сети Интернет;

3.Метод моделирования (составление таблицы).

Люди всегда трепетно относились к воде. Жизнь на земле без воды была бы просто невозможна. В большинстве религий вода считается символом очищения и новой жизни. Созерцание воды умиротворяет человека, настраивает его на философский лад и дарит положительные эмоции.

Фонтаны должны существовать.

Если мы узнаем, как делать фонтаны, то можем построить макеты для их демонстрации.

Говорят, есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно – огонь, вода и звезды. Воздух у водоема всегда чист, свеж и прохладен. Да и не зря говорят, что вода – «очищает», «омывает», не только тело, но и душу. Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка бегущей воды.

2.1 Что такое фонтан?

Фонтан — лат. fons 1) источник, родник; 2) источник, начало, первопричина Фонтан – устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу

кого-либо вида и, как правило, используется вновь.

С архитектурной точки зрения – фонтан – сооружение, которое служит основанием или ограждением для струящихся вверх и стекающих вниз струй воды.

Есть водные фонтаны природного происхождения – фонтанирующие небольшими струями родники.

В природе существуют гигантские фонтаны горячей воды и пара. Они называются гейзерами. Их можно часто встретить рядом с вулканами. Их можно увидеть в нашей стране на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии, в Северной Америке — в Йеллоустонском национальном парке, в Японии. От названия местечка Гейзер в Исландии, где били горячие фонтаны возник термин «гейзер». По-исландски гейза – хлынуть.

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.

Как действует фонтан?

Фонтан действует: посредством использования сообщающихся сосудов;

под воздействием атмосферного давления.

Сообщающиеся сосуды — два сосуда, соединенные между собой резиновой трубкой. В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне ( при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).

2.2 Фонтан Герона

Одним из устройств, описанное учёным древней Греции Героном Александрийским, был волшебный фонтан Герона. Главное чудо этого фонтана заключалась в том, что вода из фонтана била сама, без использования какого-либо внешнего источника воды.

Геронов фонтан состоит из открытой чаши и двух герметичных сосудов расположенных под чашей. Из верхней чаши в нижнюю ёмкость идёт полностью герметичная трубка. Если налить в верхнюю чашу воды, то вода по трубке начинает стекать в нижнюю ёмкость, вытесняя оттуда воздух. Поскольку сама нижняя ёмкость полностью герметична, то воздух выталкиваемой водой по герметичной трубке передаёт воздушное давление в среднюю чашу. Давление воздуха в средней ёмкости начинает выталкивать воду, и фонтан начинает работать.

1. История и назначение фонтанов

Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.

Подобные фонтаны использовались в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получили еще большую популярность. По определенным канонам персидский восточный сад должен был отражать четыре сущности — воду, цветы, растения и музыку, что можно видеть на старинных изображениях и ковровых рисунках. Мусульманские сады были окружены террасами из разноцветной плитки, брызги фонтана, отражаясь от них, создавали необыкновенную игру света и тени.

Огромное значение фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души.

Ландшафтной и архитектурной основой фонтанов и садов в Европе послужили персидские сады. В средние века сады появлялись при монастырях и подобно персидскому саду делились на четыре части – для цветов, трав, овощных культур и фруктовых деревьев. В середине сада был расположен колодец или фонтан – место уединения, размышления и молитвы для послушников монастыря. Но в основном, как и в Древнем мире, в эпоху Средневековья фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья.

С началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом. Римский стиль стал главенствующим. На помощь к природным источникам пришли насосы и вместо подземных ключей на римских холмах забили фонтаны. Примером итальянского ренессанса служит вилла Ланте.

Постепенно новые веяния в архитектуре распространялись по всей Европе.

Наибольший рассвет ландшафтно-паркового искусства был достигнут во Франции в 17 веке, его венцом стал Версаль – король регулярных парков, ставший основой для создания подобных дворцово-парковых ансамблей во всем мире. В конце 17 века с приходом «романтизма» претерпело изменение и ландшафтное искусство. В моду вошли парки в «английском стиле», когда все наиболее приближено к «дикой» природе, без шика и помпезности. Архитектура водных источников также отличалась природной естественностью и простотой. Современные фонтаны соревнуются в высоте.

• Прохлада: в знойную погоду фонтан освежает воздух и даёт психологический эффект — осознание того, что рядом фонтан, придаёт бодрости.
• Очищение воздуха: фонтан очищает воздух от пыли, рядом с ним даже дышится легче.
• Защита от постороннего шума: звуки журчащей воды приятно заглушают посторонние раздражающие шумы.
• Увлажнение: фонтан способен качественно увлажнять воздух, что положительно сказывается на здоровье.
• Умиротворение: как звук, так и вид льющейся воды дают прекрасный эффект релаксации.
• Развлечение: изменяющиеся фонтанные композиции способны развлекать человека Забава: фонтаны являются превосходной забавой как для детей, так и для взрослых.
• Средство привлечения внимания: будучи частью ландшафтного или архитектурного дизайна, ландшафтные фонтаны не просто завершают общую композицию, но и фокусируют на себе внимание.

2.4 Конструкция фонтанов

Разнообразие фонтанов создается с помощью различных комбинаций их типов и видов распылителей. Наиболее часто используются простые классические формы, в то время как передовые современные дизайнеры отдают предпочтение оригинальным и уникальным разработкам.

Типы фонтанов: с галькой; с жерновым камнем; фонтан – рудник;

из одной водной струи; многоструйный; с одной чашей; из нескольких чаш с переливом воды; с использованием скульптур; с разбрызгивателем.

Рис. 1. Типы фонтанов. а — с галькой; б — с жерновым камнем; в — фонтан-родник; г — из одной водной струи; д — многоструйный с одной чашей; ж — из нескольких чаш с переливом воды; з — с использованием скульптур; и — с разбрызгивателем

Они различаются архитектурным решением, местом расположения, видом форсунок, благодаря которым вы можете создать неповторимый рисунок движения воды. Чаще всего используются распылители следующих видов (рис. 2):

Рис. 2. Виды форсунок фонтана: одиночный распылитель, ярусный распылитель, распылитель-вертушка, «водяная струя», «рыбий хвост», «гейзер».

— одиночный: мелкие вертикальные струи с выбросом воды на определенную высоту;

— ярусный: мелкие вертикальные струи выбрасывают воду на разную высоту и формируют при этом несколько ярусов;

— распылитель-вертушка: струя воды при вращении образует несколько спиралевидных потоков;

— «водяная струя»: выброс воды производится горизонтально из отверстия в декорированной стене на определенном расстоянии от поверхности земли (водоема, пола и т. п.);

— «рыбий хвост»: при выбросе воды образуется несколько вертикальных струй, расходящихся веером и образующих почти сплошную ниспадающую стену;

— «гейзер»: при выбросе образуется струя воды с большим количеством воздушных пузырьков;

Рис. 3. Виды форсунок фонтана : «тюльпан», кольцо, полушарие, «колокол», «Тиффани»

— «тюльпан»: поток воды под напором поднимается вверх, формируя воронку, расширяющуюся сверху, и, ниспадая по кругу, образует тонкий водяной купол;

— кольцо: вертикальный выброс воды происходит из отверстий, расположенных по окружности, на одинаковую высоту;

— полушарие: форсунка представляет собой шарик, от которого отходит большое количество трубочек, из которых выбрасывается вода, образуя тем самым полушарие;

— «колокол»: верхняя часть форсунки имеет форму диска, из-под которого вытекает вода, и, ниспадая, образует тонкий водяной купол;

— «Тиффани»: основной принцип работы совпадает с функционированием форсунки-«колокола». Различие состоит в том, что под куполом распылитель имеет несколько отверстий, из которых выбрасываются струи воды одинаковой высоты, создавая изящный рисунок.

2 .5 Практическое использование фонтанного оборудования

Современный город нельзя представить без фонтана.

Уличные, площадные фонтаны

Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны. Фонтаны придумали в жарких странах – с целью чисто практической: в летний зной струи воды, бьющие вверх, несут спасительную прохладу. Они не утратили своей популярности и до сегодняшнего дня.

Фонтан на участке около дома обычно становится очень привлекательным местом для его обитателей. Красивый фонтан — это лучшее лекарство от стрессов и суеты повседневной жизни. Слушая умиротворяющие звуки льющейся воды, созерцая её плавные потоки, человек получает возможность забыть о повседневных проблемах и хлопотах, отвлечься от беспокойств и переживаний, которыми наполнена жизнь в современном городе. Фонтан становится оазисом покоя и радости, местом для отдыха и самосозерцания.

Цветомузыкальные фонтаны – 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.

2.6 Влажность воздуха и климат в помещении

Измерили влажность воздуха гигрометром при использовании самодельного фонтана

• Влажность в комнате увеличивается в среднем без отопления на 2%
• Влажность в комнате увеличивается в среднем в отопительный сезон на 5%
• Влажность, увеличиваясь, благотворно влияет на самочувствие и тонус человека, подтверждённый исследованиями учёных
• Улучшается экологическая обстановка в комнате, т.к. комнатные растения растут лучше и дают больше кислорода.

Проект по физике Фонтаны

Что же такое фонтан?

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, но и применение высоких технологий.

Можно самому изготовить « комнатный фонтан». Комнатный фонтан – это декоративное устройство, дающее нам радость, ощущение уюта и комфорта, оказывающее благоприятное воздействие на здоровье.Что же такое фонтан?

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, но и применение высоких технологий.

Можно самому изготовить « комнатный фонтан». Комнатный фонтан – это декоративное устройство, дающее нам радость, ощущение уюта и комфорта, оказывающее благоприятное воздействие на здоровье.Что же такое фонтан?

Просмотр содержимого документа
«Проект по физике Фонтаны»

МБОУСОШ им. Филько ст. Павлодольской, Моздокского района РСО – Алания

Работу выполнили ученицы 7 б класса:

Лазева Ирина и Шинкаренко Мария.

Руководитель проекта: Ханеева И. Р.

Что же такое фонтан?

Сегодня фонтаны – это не только красота воды, красота натурального камня, но и применение высоких технологий.

Можно самому изготовить « комнатный фонтан». Комнатный фонтан – это декоративное устройство, дающее нам радость, ощущение уюта и комфорта, оказывающее благоприятное воздействие на здоровье.

Мы выбрали эту тему, потому что :

Декоративный фонтан улучшает микроклимат в доме.

Движущаяся вода, которая тихонько плещется, оказывает успокаивающее воздействие на слух, зрение и психику.

Фонтаны способны создавать неповторимую атмосферу для отдыха. Ещё в Древнем Риме оценили всю прелесть пенящейся воды, разбрызгивающейся в разные стороны и создающей прохладу вокруг.

Фонтаны являются признаком изысканного вкуса, и поэтому, вы станете человеком с хорошим вкусом и ценителем красоты.

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. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.

Подобные фонтаны использовались в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получили еще большую популярность.

Мусульманские сады были окружены террасами из разноцветной плитки, брызги фонтана, отражаясь от них, создавали необыкновенную игру света и тени.

Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и во многих других городах.

Огромное значения фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души.

Как и в Древнем мире, в эпоху Средневековья фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья.

Только с началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом.

Наибольший рассвет ландшафтно-паркового искусства был достигнут во Франции в 17 веке, его венцом стал Версаль – король регулярных парков, ставший основой для создания подобных дворцово-парковых ансамблей во всем мире.

Современные фонтаны соревнуются в высоте. Фонтан короля Фахда расположенный на Красном море, поднимается на высоту 260 м, в хорошую погоду он может достичь высоты 318 м. Можно его сравнить с Эйфелевой башней. Её высота 300м. Фонтан функционирует на морской воде, что требует дополнительной очистки и оборудования. ля проверки его работы ежегодно собирается комиссия — не менее 10 человек, и занимается исследованием оборудования.

В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.

Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики. Прогресс не стоит на месте, кто знает, какими станут фонтаны уже к середине этого столетия…

Как правильно сконструировать фонтан, чтобы он хорошо служил людям?

С античных времён сохранились работы греческого механика Герона Александрийского, жившего в I – II в. н.э., исследовавшего от чего зависит расход воды, необходимый для хорошей работы фонтана. Он выяснил, что расход воды зависит от её уровня в водохранилище, от поперечного сечения канала и скорости воды в нём.

Используя свойства сообщающихся сосудов, можно построить фонтан.
Два сосуда с жидкостью, соединенные между собой трубкой, имеют в обоих коленах равный уровень жидкости. Вода давит с одинаковой силой во все стороны. Поэтому она стремится перейти в другой сосуд и будет переходить до тех пор, пока давления в сосудах справа и слева не сравняются. Если поднять один сосуд, так чтобы уровень воды в нем стал выше, чем у другого, вода может даже вылиться из второго сосуда, а если второй сосуд убрать, а к трубке прикрепить сужающийся наконечник, например, зауженную стеклянную трубочку— вода брызнет фонтаном.
Струя фонтана стремится достичь уровня воды в верхнем сосуде, но этому мешает сопротивление воздуха, трение жидкости о стенки трубки и сосудов. Мы собрали простейшие фонтаны, у которых можно изменять различные параметры:

высоту столба жидкости в резервуаре с водой

высоту расположения резервуара с водой

диаметр отверстия стеклянного наконечника

внутренний диаметр пластиковой трубочки.

Изменяя один из четырёх параметров, мы измеряли высоту струи фонтана.

Исследовательская работа по физике «Фонтан»

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

Выбранный для просмотра документ sozdanie_i_izuchenie_modeli_fontana_gerona.doc

Районная открытая научная конференция школьников

Название работы: Создание и изучение модели фонтана Герона

II. Основная часть

2.1. История и назначение фонтанов 4

2.2. Фонтан Герона 4

2.3. Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов 5

III. Заключение. Выводы 7

IV. Библиографический список 9

Говорят, есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно – огонь, вода и звезды. Воздух у водоема всегда чист, свеж и прохладен. Наверное, каждый замечал, насколько легче дышать возле воды, как исчезают усталость и раздражение, как бодрит и одновременно умиротворяет нахождение вблизи моря, речки, озера или пруда. Да и не зря говорят, что вода – «очищает», «омывает», не только тело, но и душу.

Конечно же, мы не всегда можем позволить себе отправиться на берег ручья или горного водопада. К сожалению, в нашем селе нет ни одного действующего фонтана! Ни в одной здании, будь то офис, кинотеатр или дворец культуры, я не встречала даже маленьких декоративных фонтанов.

Но можно самому изготовить «комнатный фонтан», который улучшит микроклимат в доме, подарит нам радость, ощущение уюта и комфорта. Движущаяся вода, которая тихонько плещется или брызжет вверх, окажет успокаивающее воздействие на слух, зрение и психику.

Основная цель данного проекта: собрать модель фонтана и выяснить, от каких физических параметров зависит высота струи в нем.

Поставленная цель предусматривает решение следующих задач:

Подобрать, изучить и обработать различные источники информации по данному вопросу.

Познакомиться с историей и назначением фонтанов.

Изучить принцип действия фонтана Герона.

Организовать и провести эксперименты, в ходе которых установить зависимость высоты струи фонтана от различных параметров.

Сделать необходимые выводы.

Гипотеза: Я предполагаю, что изучив устройство и принцип работы фонтана Герона, я смогу собрать модель фонтана.

Объект исследования: фонтан Герона.

Методы исследования: теоретический, экспериментальный, практический, анализ, обобщение.

Практическая значимость: собрав и изучив модель фонтана, в дальнейшем на основе предложенной идеи с использованием дополнительных средств можно будет изготовить фонтан на дачном участке или в загородном доме. Зона отдыха есть в любой квартире, и, конечно же, её украшением может стать фонтан. Такой фонтан может также украсить холл школы, офиса или больницы.

Фонтаны необходимы человеку, т.к. они:

экономичные увлажнители воздуха, благоприятно влияют на здоровье, особенно при заболеваниях дыхательной системы, благотворно воздействуют на психику человека, уменьшается накопление статистического электричества в ковровых покрытиях, связанного с излучением компьютеров.

2.1 История и назначение фонтанов

Фонтан — природное или искусственно вызванное явление, заключающееся в истечении жидкости (обычно воды), под действием оказываемого на неё давления, вверх или в сторону. Или можно так же сказать фонтан — устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь. Фонтан – латинского слова « Fons » , что означает источник, родник, начало, первопричина.

Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка бегущей воды.

Первые фонтаны ( VI в до н.э.) возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома. Первые фонтаны имели очень простое устройство и совсем не были похожи на пышные фонтаны современности. В Риме фонтаны сооружались как источники питьевой воды и для того, чтобы освежить воздух в жару. Римляне значительно усовершенствовали устройство фонтанов. Для фонтанов они делали трубы из обожженной глины или свинца. В эпоху расцвета Рима, фонтан стал обязательным атрибутом всех богатых домов. Струи воды били изо рта красивых рыб или экзотических животных.

Фонтаны современного мира представляют собой настоящие шедевры инженерной и конструкторской мысли: это самые разнообразные сооружения, привлекающие туристов красотой и величием, высотой и впечатляющим декором.

2.2 Фонтан Герона

С античных времён сохранились работы греческого механика Герона Александрийского, жившего в I – II в. н. Одним из устройств, описанное учёным, был волшебный фонтан Герона. Главное чудо этого фонтана заключалась в том, что вода из фонтана била сама, без использования какого-либо внешнего источника воды.

Геронов фонтан состоит из открытой чаши и двух герметичных сосудов расположенных под чашей. Каждая емкость фонтана служит для определенной цели. Фонтан Герона начинается с чаши. Она представляет собой миску, наполненную водой. Из верхней чаши в нижнюю ёмкость идёт полностью герметичная трубка. Именно по ней вода начинает свое движение. С верхней чаши вода по трубке начинает стекать в нижнюю ёмкость, вытесняя оттуда воздух. Поскольку сама нижняя ёмкость полностью герметична, то воздух выталкиваемой водой по герметичной трубке передаёт воздушное давление в среднюю чашу. Давление воздуха в средней ёмкости выталкивает воду, и фонтан начинает работать.

Фонтан Герона может работать очень долго, но емкости приходится менять местами. Потому что нижняя постепенно наполняется водой, а верхняя — воздухом, а значит, перестает создаваться нужное давление.

2.3 Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов

Изучив теорию, мне предстояло собрать модель фонтана Герона. Для этого я использовала 2 капельницы, 2 пластиковые бутылки (емкостью 1, 5 литра), пластиковую чашу из-под торта, наконечник от ручки, пластилин для создания герметичности установки и краски, чтобы подкрасить воду.

Зависимость высоты струи от уровня воды в среднем сосуде

(диаметр отверстия наконечника одинаковый во всех опытах)

Высота уровня воды

в среднем сосуде

Высота струи фонтана

Вывод: чем выше уровень воды в сосуде (резервуаре с водой), тем выше бьёт струя фонтана.

Зависимость высоты струи фонтана от диаметра отверстия наконечника

(высота воды в сосуде одинаковая во всех опытах)

Вывод: чем меньше диаметр выходного отверстия трубочки, тем выше бьёт струя фонтана.

Для работы такого фонтана не требуется никаких затрат! Он не потребляет электроэнергию и работает без насоса. Но время работы моей модели фонтана составило всего 7 минут. За это время нижний сосуд (пластиковая бутылка) заполнился водой, а верхний сосуд стал почти пустым. Для длительной работы такого фонтана приходится менять местами сосуды (пластиковые бутылки) и переставлять наконечник от ручки в чаше с водой.

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ

В результате проведенной работы я узнала, как образуется фонтан Герона. Основа его работы содержит принцип действия сообщающихся сосудов, а подъём воды происходит за счёт разности высоты воды в сообщающихся сосудах. Я изготовила модель фонтана Герона и провела несколько экспериментов по изучению свойств фонтана. Исследовав, от чего зависит высота струи фонтана, я пришла к выводу:

струя фонтана будет выше, если

выше уровень воды в водяном хранилище (резервуаре с водой),

меньше диаметр выходного отверстия трубочки,

Фонтан прост в исполнении и доступен, хотя приходилось бороться с некоторыми трудностями при создании герметичности сосудов. Имея незаурядные подручные материалы, можно без труда создать этот маленький «шедевр» и (не без помощи фантазии, разумеется) превратить его в настоящее произведение искусства. Он хорош как в доме, так и на улице. Ведь он работает без электричества. Удобен он и в роли наглядного представления некоторых физических законов, ведь, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Работает он совершенно бесшумно и не отвлекает. Фонтан Герона может быть актуален и в наши дни, хотя и был придуман две тысячи лет назад. Это не просто наглядное представление некоторых физических законов, это, при желании, декоративное и полезное украшение интерьера, «изюминка» вашего дома или участка.

Моя гипотеза, о том, что изучив теорию об устройстве и принципе работы фонтана Герона, я смогу собрать модель фонтана — подтвердилась.

Из литературы я узнала, 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. Фонтаны радуют нас прохладой, игрой своих хрустальных струй, блеском солнца в каждой капле воды, журчанием и плеском, ощущением свежести и чистоты. Этим, фонтаны благотворно влияют на душевный настрой человека, обеспечивая психологическое здоровье людей. Фонтаны, наконец, снижают количество содержащейся в воздухе пыли, повышают влажность и ионизацию воздуха, поддерживая микроклимат близлежащих территорий, предотвращая возникновения целого ряда заболеваний органов дыхания.

Я сделала вывод, что фонтаны являются важной частью мер по созданию комфортной, экологически безопасной среды обитания человека, поэтому очень хочется, чтобы и в нашем селе тоже были действующие фонтаны, которые не только дадут эстетическое наслаждение, но и благоприятно будут влиять на здоровье и самочувствие жителей и гостей нашего района!

IV. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

http://ru.wikipedia.org/ — всемирная энциклопедия, гейзеры, родники, артезианские колодцы

Кабардин О.Ф., Кабардина С.И., Шеффер Н.И. Факультативный курс физики /Москва, «Просвещение», 1982г

Выбранный для просмотра документ Фонтан.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Выполнила ученица 7«б» класса Шайхуллина Агата Фонтан

Цели и задачи Цели: расширить область знаний по теме «Сообщающиеся сосуды», рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы макета фонтана Задачи: 1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия. 2. Сконструировать макет фонтана и с его помощью провести опыты, объясняющие принцип работы фонтана. 3. Создать перечень фонтанов города Чернушка 4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов

Почему я выбрала именно эту тему? Мне было интересно как устроен фонтан, почему струя воды из фонтана бьётся вверх, а не вниз и не в стороны. А ещё, мы с самого детства встречаемся с такой конструкцией как фонтан. Когда подходишь к фонтану, то невольно задумываешься , почему они такие разные.

Где возникли первые фонтаны? Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовали для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда. Подобные фонтаны использовали и в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получали еще большую популярность.

Самый высокий современный фонтан Этот фонтан, находящийся в Саудовской Аравии, занесен в Книгу рекордов Гиннесса как самый высокий в мире. Напор воды в нем настолько мощный, что высота струй превышает высоту Эйфелевой башни. Три мощных насоса ежесекундно перекачивают 625 литров воды, поднимая их на максимальную высоту 312 метров.

Самый дорогой фонтан Этот поистине удивительный фонтан, являющийся самым большим и дорогим во всем мире, находится на озере Burj города Дубай. Этот фонтан достигает 250 метров в длину, а высота струй воды составляет 150 метров! При этом в воздухе могут одновременно оказаться 83 000 литра воды! Всё это в освещении 6 000 прожекторов и окраске 25 мощнейших цветных прожекторов создает нечто прекрасное и захватывающие. Cтруи фонтана могут менять форму и направление. Всего этот фонтан способен на создание 1000 абстрактных фигур.

Принцип действия фонтана Принцип работы современного фонтана довольно прост. В резервуаре, наполненном водой, устанавливается насос, обеспечивающий циркуляцию воды. Новые фонтаны не нужно подключать к водопроводу, достаточно один — два раза в месяц, по мере высыхания, подливать воду в резервуар. Напор воды всегда можно отрегулировать. Таким «резервуаром» может быть как естественный, так и искусственный пруд, бассейн и небольшая пластиковая емкость для создания комнатного или небольшого надворного фонтанчика.

Фонтан в нашем городе на площади победы

Фонтан напротив администрации

Изучение действия фонтана на самодельной модели Склянка с нижним тубусом (3—5 л), 2 изогнутые под прямым углом стеклянные трубки, 2 короткие прямые трубки, 2 короткие оттянутые на конце стеклянные трубочки различного просвета, длинная стеклянная трубка (1000 мм), 2 просверленные пробки, 2 пробки с двумя отверстиями, резиновая трубка, большая кювета, винтовой зажим, штатив, большая подставка, цветочный горшок среднего размера, струбцинка с муфтами для крепления стержней, 2 стержня от штатива, короткий металлический стержень, муфта.

Выводы по экспериментам чем выше уровень воды в водяном хранилище (резервуар с водой), тем выше бьёт струя фонтана чем меньше диаметр пластиковой трубочки, тем выше бьёт струя фонтана.

Самая последняя и самая сложная задача моего проекта сделать свой фонтан.

Литература http://www.mediaterra.ru/materials/inner/interior/fountains о комнатных фонтанах Фонтаны от Древней Греции до Средних веков. Часть первая: Древняя Греция. Фонтаны от Древней Греции до Средних веков. Часть вторая: Древний Рим. Фонтаны от Древней Греции до Средних веков. Часть третья: Византия. Фонтаны от Древней Греции до Средних веков. Часть четвертая: Западная Европа. http://butzananna.wordpress.com/10-%D1%81%D0%B0%D0%BC%D1%8B%D1%85-%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%B8%D0%B2%D1%8B%D1%85-%D1%84%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2-%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0/ -10 самых красивых фонтанов мира http://www.mirfontanov.ru/fountain_history.html история создания фонтанов http://www.istex.ru/fontany/6-sxema-ustrojstva-fontana.html история техники

Спасибо за внимание!

Выбранный для просмотра документ выступление.docx

Добрый день. Меня зовут Шайхуллина Агата. Я хочу предложить Вашему вниманию работу по физике «Фонтан». Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.

Цели исследования: расширить область знаний по теме «Сообщающиеся сосуды», рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы макета фонтана.

1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.

2. Сконструировать макет фонтана и с его помощью провести опыты, объясняющие принцип работы фонтана.

3. Создать перечень фонтанов города Чернушка

4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов.

Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, анализ информации и результатов.

Фонтан – струя жидкости, газа, выбрасываемая вверх из трубы или отверстия силой давления [1]. Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии , о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений.

Современные фонтаны соревнуются в высоте. Фонтан короля Фахда расположенный на Красном море, поднимается на высоту 260 м, в хорошую погоду он может достичь высоты 318 м (для сравнения высота Эйфелевой башни 300м). В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.

Самый дорогой и большой фонтанный комплекс в мире – «Dubai Fountain”(Дубай Фонтан). Длина фонтана 275 м, а его площадь сравнима с площадью трех стандартных футбольных полей.

Со временем менялись эпохи и стили, а с ними и фонтаны, как их отражение. Но принцип работы фонтанов практически одинаков. Они работают по принципу сообщающихся сосудов [Приложение 1]. С начала 17 века фонтаны стали приводить в действие с помощью механических насосов, которые постепенно заменили паровые установки, а затем и электрические насосы.

Фонтаны бывают искусственные и естественные. К естественным относятся гейзеры, родники и артезианские воды.

Фонтаны бывают: водомётные, каскадные, механические, фонтаны-шутихи (например, в Петергофе), разной высоты, формы и у каждого есть свое название. Раньше все фонтаны были прямоточные, то есть работали напрямую от водопровода, сейчас применяется «оборотное» водоснабжение с использованием мощных насосов.

Главная достопримечательность самой новой городской площади появилась в 2006 году. Введён же полностью в эксплуатацию фонтан был лишь в 2007году. Инженером проекта стала Елена Михайловна Новосёлова. Совместными усилиями представителей пермских фирм и чернушинских подрядных организаций на площади расцвел настоящий «каменный цветок», который теперь всегда в теплое время года собирает вокруг себя и взрослых и детей. Сведения о фонтане на площади Победы я к сожалению не нашла.

В своей работе я рассмотрела Фонтан Геррона, который можно воссоздать, он не сложен в изготовлении.

В ходе эксперимента я собрала простейшие фонтаны , у которых можно изменять различные параметры:
1)высоту столба жидкости в резервуаре с водой

2) высоту расположения резервуара с водой

4) внутренний диаметр пластиковой трубочки.

Изменяя один из трех параметров, при этом 2 других оставляя неизменными, измеряла высоту струи фонтана. Сделала следующие выводы:

чем выше уровень воды в водяном хранилище (резервуар с водой), тем выше бьёт струя фонтана

чем выше расположено водяное хранилище (резервуар с водой), тем выше бьёт струя фонтана

чем меньше диаметр пластиковой трубочки, тем выше бьёт струя фонтана.

Данный вывод я проверила и в ходе изготовления фонтана.

Оказалось, можно построить комнатный фонтан, в этом мне помогал папа. Из разных видовов фонтанов, я построила фонтан с использованием мини водяного моторчика. Для этого мне понадобился небольшой моторчик (в моем случае это расширительный насос для бочка стеклоомывателя в автомобиле), трубки, емкость-основа для фонтана, блок питания. А для визуального эффекта и красоты я украсила его декоративными элементами.

Меня увлекли история создания фонтанов, проведённые мною исследования и создание своего, комнатного фонтанчика.

Рекомендации тем, кто пожелает создать свой фонтан:

Если вы решили сделать фонтан, вы на правильном пути.

В ходе изучения материала различных источников, я поняла, насколько важен был фонтан во все времена для человечества – он и источник воды, и освежает воздух, и улучшает здоровье, психику человека; даёт эстетическое наслаждение и дома благоприятно влияет не только на самочувствие человека, но и на микроклимат в квартире. Спасибо за внимание.

Выбранный для просмотра документ фонтан исл. работа.docx

Региональный конкурс исследовательских работ

среди обущающихся 5-8 классов

Чернушинский муниципальный район

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Кадетская школа имени Героя Советского Союза Е.И. Францева »

Шайхуллина Агата Ильясовна

полное наименование образовательной организации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Кадетская школа имени Героя Советского Союза Е.И. Францева»

класс (курс) участника

контактный телефон участника

фамилия, имя, отчество научного руководителя (полностью)

Галиева Винера Зиятдиновна

место работы руководителя

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Кадетская школа имени Героя Советского Союза Е.И. Францева»

контактный телефон руководителя

История возникновения фонтанов………..……………3

Фонтаны города Чернушка ………………………….7

Экспериментальная часть……………………………. 7

Список использованной литературы……………….…….…12

Актуальность проблемы : действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.

Цели исследования : расширить область знаний по теме «Сообщающиеся сосуды», рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы макета фонтана.

1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.

2. Сконструировать макет фонтана и с его помощью провести опыты, объясняющие принцип работы фонтана.

3. Создать перечень фонтанов города Чернушка

4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов.

Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, анализ информации и результатов.

История возникновения фонтанов

Фонтан – струя жидкости, газа, выбрасываемая вверх из трубы или отверстия силой давления [1]. Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии , о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда. Подобные фонтаны использовались в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получили еще большую популярность. По определенным канонам персидский восточный сад должен был отражать четыре сущности – воду, цветы, растения и музыку, что можно видеть на старинных изображениях и ковровых рисунках. Мусульманские сады были окружены террасами из разноцветной плитки, брызги фонтана, отражаясь от них, создавали необыкновенную игру света и тени. Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах.

В садах другого типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. Ярким примером такой ландшафтной архитектуры являются сады Тадж Махала в Индии и сады Шалимара . В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады. Огромное значения фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души. Ландшафтной и архитектурной основой фонтанов и садов в Европе послужили персидские сады. В средние века сады появлялись при монастырях и подобно персидскому саду делились на четыре части – для цветов, трав, овощных культур и фруктовых деревьев. В середине сада был расположен колодец или фонтан – место уединения, размышления и молитвы для послушников монастыря. Но в основном, как и в Древнем мире, в эпоху Средневековья фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья. Только с началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом. Римский стиль стал главенствующим.

На помощь к природным источникам пришли насосы и вместо подземных ключей на римских холмах забили фонтаны. Примером итальянского ренессанса служит вилла Ланте . Постепенно новые веяния в архитектуре распространялись по всей Европе. Наибольший рассвет ландшафтно-паркового искусства был достигнут во Франции в 17 веке, его венцом стал Версаль – король регулярных парков, ставший основой для создания подобных дворцово-парковых ансамблей во всем мире. Именно версальские фонтаны подвигли Петра I на замысел Петергофа.

Надо признать, что фонтаны Петергофа в чем-то превзошли свой французский прототип. Это грандиозный музей фонтанного искусства XVIII-XIX вв. Здесь представлено множество одно- и многоструйных фонтанов, солирующих, парных, сгруппированных в ряды, фонтанов в виде водяных колоколов и столпов. Рисунки струй не повторяются, это веера, букеты, завесы и т.д. Различны петергофские фонтаны и по звучанию – от чуть слышимого шелеста до оглушительного торжествующего гула.

В конце 17 века с приходом «романтизма» претерпело изменение и ландшафтное искусство. В моду вошли парки в «английском стиле» , когда все наиболее приближено к «дикой» природе, без шика и помпезности. Архитектура водных источников также отличалась природной естественностью и простотой.

Современные фонтаны соревнуются в высоте. Фонтан короля Фахда расположенный на Красном море, поднимается на высоту 260 м, в хорошую погоду он может достичь высоты 318 м (для сравнения высота Эйфелевой башни 300м). В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.

Самый дорогой и большой фонтанный комплекс в мире – «Dubai Fountain”(Дубай Фонтан). Длина фонтана 275 м, а его площадь сравнима с площадью трех стандартных футбольных полей. Первоначальная высота, на которую поднимались струи – 150 метров, позднее высота увеличилась до 275 метров. Он относится к типу танцующих фонтанов. В его репертуаре классическая, арабская и поп-музыка, и под каждую из мелодий фонтан «исполняет» различный танец. Комплекс Dubai Fountain состоит из искусственного водоема, расположенного у подножия самого высокого здания в мире, башни Бурдж Халифа, сотен струй, которые могут подниматься на высоту до 310 м, 6600 точечных светильников и 25 цветных прожекторов. Правда, самые мощные водяные пушки требуют подзарядки после использования, поэтому их включают только в самые яркие моменты представления. У сооружения предусмотрена собственная система насосов и очистки воды. Через год после открытия фонтан модернизировали, добавив в конструкцию дымогенераторы и газовые форсунки, и теперь водная симфония может сопровождаться эффектами дыма и огня. Самый большой и дорогой фонтан на Земле установил еще один рекорд – это самая яркая точка в Азии, которую можно разглядеть из космоса, а на Земле, во время представлений, световое шоу видно за 32 км.

Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики. Прогресс не стоит на месте, кто знает, какими станут фонтаны уже к середине этого столетия…

Со временем менялись эпохи и стили, а с ними и фонтаны, как их отражение. Но принцип работы фонтанов практически одинаков. Они работают по принципу сообщающихся сосудов [Приложение 1]. С начала 17 века фонтаны стали приводить в действие с помощью механических насосов, которые постепенно заменили паровые установки, а затем и электрические насосы.

Считается, что фонтаны обязаны своим существованием знаменитому греческому механику Герону Александрийскому, жившему в I — II веке н.э. Именно Герон прямо указал на то, что расход, или норма распределяемой воды зависит от ее уровня в водохранилище, от поперечного сечения канала и скорости воды в нем. Придуманный Героном прибор служит одним из образцов знаний в древности (за 20 лет до Р.Х.) в области гидростатики и аэродинамики.

Главная достопримечательность самой новой городской площади появилась в 2006 году. Введён же полностью в эксплуатацию фонтан был лишь в 2007году. Инженером проекта стала Елена Михайловна Новосёлова. Совместными усилиями представителей пермских фирм и чернушинских подрядных организаций на площади расцвел настоящий «каменный цветок», который теперь всегда в теплое время года собирает вокруг себя и взрослых и детей. (приложение3)

Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов

Используя свойства сообщающихся сосудов, можно построить фонтан.
Два сосуда с жидкостью, соединенные между собой трубкой, всегда имеют в обоих коленах одинаковый уровень жидкости. Вода давит с одинаковой силой во все стороны. Поэтому она стремится перейти в другой сосуд и будет переходить до тех пор, пока давления в сосудах справа и слева не сравняются. Если поднять один сосуд, так чтобы уровень воды в нем стал выше, чем у другого, вода может даже вылиться из второго сосуда, а если же второй сосуд убрать, а к трубке прикрепить сужающийся наконечник, например, зауженную стеклянную трубочку— вода брызнет фонтаном.
Струя фонтана всегда стремится достичь уровня воды в верхнем сосуде, но этому мешает сопротивление воздуха, трение жидкости о стенки трубки и сосудов. Я собрала простейшие фонтаны [Приложение2] , у которых можно изменять различные параметры:
1)высоту столба жидкости в резервуаре с водой

2) высоту расположения резервуара с водой

3) внутренний диаметр пластиковой трубочки.

Изменяя один из трёх параметров, при этом 3 других оставляя неизменными, измеряла высоту струи фонтана

Зависимость высоты струи h от уровня воды в резервуаре H 1 относительно расположения бассейна фонтана

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H , диаметр пластиковой трубочки d один и тот же, d 1 стеклянного наконечника постоянен.

d =4мм – внутренний диаметр пластиковой трубочки;

Вывод: чем выше уровень воды в водяном хранилище (резервуар с водой), тем выше бьёт струя фонтана

Зависимость высоты струи h от высоты H , на которой расположен резервуар с водой.

В сосуде один и тот же уровень воды H 2 , диаметр пластиковой трубочки d один и тот же.

d =4мм – внутренний диаметр пластиковой трубочки;

Вывод: чем выше расположено водяное хранилище (резервуар с водой), тем выше бьёт струя фонтана

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H , внутренний диаметр стеклянного наконечника d 1 и уровень воды H 1 в сосуде один и тот же H 1=50 c м

Вывод: чем меньше диаметр пластиковой трубочки, тем выше бьёт струя фонтана.

Результат создания фонтана : я рассмотрела различные типы фонтанов. В моих силах построить комнатный фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, я построила фонтан с использованием мини водяного моторчика. Для этого мне понадобился небольшой моторчик (в моем случае это расширительный насос для бочка стеклоомывателя в автомобиле), трубка из системы для капельницы, емкость-основа для фонтана, блок питания. А для визуального эффекта и красоты я украсила его декоративными элементами. [Приложение 4]

Меня увлекли история создания фонтанов, проведённые мною исследования и создание своего, комнатного фонтанчика.

Рекомендации тем, кто пожелает создать свой фонтан:

Если вы решили сделать фонтан, вы на правильном пути.

В ходе изучения материала различных источников [1-8] , я поняла, насколько важен был фонтан во все времена для человечества – он и источник воды, и освежает воздух, и улучшает здоровье, психику человека; даёт эстетическое наслаждение и дома благоприятно влияет не только на самочувствие человека, но и на микроклимат в квартире.

Исследовав, от чего зависит высота струи фонтана, я пришла к такому выводу :

струя фонтана бьёт выше, если

выше уровень воды в водяном хранилище (резервуаре с водой),

выше расположено водяное хранилище,

меньше диаметр выходного отверстия стеклянной трубочки,

меньше диаметр пластиковой трубочки,

Для создания своего фонтана , я использовала

самую тоненькую пластиковую трубочку, чтобы расход воды был меньше, дольше работал фонтан, струя была выше.

Разность уровней резервуара с водой и фонтанирующей стеклянной трубочки небольшая, поэтому взяла самую тоненькую стеклянную трубочку, чтобы струя была повыше. Для изготовления стеклянной трубочки разного диаметра нагревала трубочки над горелкой и растягивала разогретое стекло, пока оно не разорвётся, а потом отпиливала кончик в нужном месте. Были у меня и трубочки-пипетки, приобретённые в аптеке. Можно взять стеклянную трубочку с большим диаметром отверстия или вообще не использовать наконечник, чтобы вода просто вытекала, не подымаясь вверх, это тоже радует глаз.