Конспект к проекту по физике фонтаны

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

«Создание фонтанов»

Исследовательский проект

Работу выполнили ученицы 7 б класса:

Лазева Ирина и Шинкаренко Мария.

Руководитель проекта: Ханеева И. Р.

2016 год

Оглавление:

1.Введение.

2.Основная часть.

3.Микроисследования.

4.Заключение.

5.Рецензия учителя.

Введение

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.

Актуальность темы проекта.

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.

Основная часть

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.

Зависимость высоты струи h от уровня воды в резервуаре H1 относительно расположения бассейна фонтана

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H, диаметр пластиковой трубочки d один и тот же, d1 стеклянного наконечника постоянен.

H = 58 cм - высота дна резервуара; высота воды в сосуде H2= 32 см;

H₁=H+H_2.

H₁, см

h, см

1

58 + 32 = 90

6

2

58 + 19 = 77

4,5

Диаграмма зависимости h от H

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 H2, диаметр пластиковой трубочки d один и тот же, d1 стеклянного наконечника постоянен.

H2= 32 см - высота воды в резервуаре;

d= 3 мм - внутренний диаметр пластиковой трубочки;

d1= 2 мм - внутренний диаметр стеклянного наконечника

H, см

h, см

1

90

6

2

100

6,8

Диаграмма зависимости h от H

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

Зависимость высоты струи h от диаметра отверстия d1 стеклянного наконечника.

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H, диаметр стеклянного наконечника d₁, в сосуде один и тот же уровень воды H1

H= 58 cм - высота дна резервуара; H1= 32 cм

d ₁= 3 мм; d поменяли. d ₁=0.5 мм.

d1, мм

h, см

1

3

6

2

0,5

11

Диаграмма зависимости h от d1

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

Зависимость высоты струи h от внутреннего диаметра пластиковой трубочки d.

Сосуд с водой находится на одной и той же высоте H, внутренний диаметр стеклянного наконечника d1 и уровень воды H1 в сосуде один и тот же

H1= 32 cм

d1= 3 мм - внутренний диаметр стеклянного наконечника; Поменяли внутренний d наконечника: d ₁= 9 ммДиаграмма зависимости h от d₁

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

Исследовав, от чего зависит высота струи, мы тоже решили сделать свой фонтан. Для этого нам понадобилось:

• длинная пластиковая трубочка с зажимом для перекрывания жидкости;

• резервуар для жидкости;

• подставка под резервуар;

• пластилин;

• клейкая лента;

• украшения - декоративные камушки, ракушки и т. д.

• сосуд для сбора воды;

Сначала мы взяли емкость и с помощью пластилина прикрепили один конец пластиковой трубочки. Затем для надежности закрепили клейкой лентой. Потом взяли резервуар для жидкости и раскаленным шилом проделали отверстие. В это отверстие мы вставили другой конец пластиковой трубочки и замазали пластилином. Установили резервуар для жидкости на подставке. Украсили наш фонтан. Налили в резервуар воды и наш фонтан заработал.

Заключение

Нас увлекли история создания фонтанов, проведённые нами 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, нам стало ясно насколько важен был фонтан во все времена для человечества - он и источник воды, и освежает воздух, и улучшает здоровье, даёт эстетическое наслаждение и дома благоприятно влияет не только на самочувствие человека.

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

струя фонтана бьёт выше, если

• выше уровень воды в водяном хранилище,

• выше расположено водяное хранилище,

• меньше диаметр выходного отверстия стеклянной трубочки,

• меньше диаметр пластиковой трубочки,

• Для создания своего фонтана, я использовала

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.

Работа доставила нам огромное удовольствие!!!