У дома / Баня / Научноизследователска работа „Създаване и проучване на модела на Хероновия фонтан” творческа работа на учениците по физика (7 клас) по темата. Фонтан, който работи сам от пластмасови бутилки Физически изживяващ фонтан от бутилки

Научноизследователска работа „Създаване и проучване на модела на Хероновия фонтан” творческа работа на учениците по физика (7 клас) по темата. Фонтан, който работи сам от пластмасови бутилки Физически изживяващ фонтан от бутилки

Ако в страната или у дома натрупани голям брой пластмасови шишетаот под газирана вода, не бързайте да ги хвърляте на сметището - те все още могат да бъдат полезни във фермата. Например празните контейнери са подходящи за направата на прости домашно приготвени фонтани, с които е лесно да се организира поливна система за поливане на тревата (в случай, че няма пръскачки и пръскачки за градината под ръка).


Освен това можете да използвате свободното си време с децата си, като направите фонтан от пластмасова бутилка. Такъв домашен продукт ще бъде много интересен за младите изобретатели и е доста лесен за производство.

Фонтан, който работи сам от пластмасови бутилки

Класическата схема на фонтана на Херон е описана в учебниците по физика за 7. клас и се състои от 3 съда с вода, разположени един над друг и свързани с три тръби. За домашен експеримент празни пластмасови бутилки отдолу минерална водаили сода. Първата тръба излиза от горната купа и се спуска до самото дъно на конструкцията. Вторият, който е прикрепен отделно от първия, напуска долния контейнер, влиза в средния и достига почти до самия връх. Третата тръба идва от дъното на средната купа и влиза в горната купа.

"По подразбиране" цялата течност е в средния резервоар. За да започне да работи фонтанът, трябва да добавите малко вода в горната купа - тогава течността автоматично ще започне да тече през първата тръба в долния контейнер, докато се напълни напълно. По това време налягането на въздуха ще се увеличи, което ще се предаде през втората тръба към средния резервоар. В същото време налягането ще действа и върху водата, в резултат на което тя ще започне да се издига през третата тръба в горната купа и да тече нагоре. Като изпълните тази стандартна задача по физика, ще можете да повторите опита на великия гръцки математик и изобретател Херон от Александрия.

Самоделно направен фонтан на чапла

Сайтът предоставя инструкции как да направите фонтан от пластмасови бутилки, което ще ви помогне да завършите експеримента без грешки. За този експеримент можете да използвате празен контейнер с всякакъв размер. Първо трябва да направите купа на бъдещия фонтан - отрежете „конус“ от една бутилка с гърло на необходимата ви височина. Свържете всички конструктивни елементи, както е показано на фигурата по-долу, като предварително сте пробили отвори за тръбите.

Активирането на фонтана Heron със собствените си ръце от бутилки е много просто: първо го напълнете с количество вода, равно на обема на средния контейнер, след това изчакайте, докато напълно се отцеди в дъното на фонтана, и след това обърнете структурата с главата надолу . Течността ще започне да тече в средния контейнер. Този процес се нарича още "зареждане на фонтана", защото продължава, докато цялата вода не изтече. Стартирането на фонтана също е лесно - добавете малко вода в купата, за да затворите системата и да се насладите на невероятния спектакъл.

Фонтанът за бутилка "направи си сам" ще работи, докато се изчерпи водата в средния резервоар - тогава трябва да се презареди. Моля, имайте предвид, че колкото по-голям е обемът на пластмасовите бутилки, толкова по-дълго ще функционира фонтанът. Височината на струята ще зависи пряко от действителната разлика в нивото на водата в средния и долния резервоар. Основното нещо е да не се бъркате с тръбите.

Още едно важен момент, на което определено трябва да обърнете внимание, е херметичността на връзките. Поради тази причина, след завършване на монтажа, напълнете входните точки на тръбите в капаците с лепило или уплътнител. Ако няма уплътнител под ръка, като алтернативаможете да използвате обикновен пластилин, но имайте предвид, че в този случай е възможно изтичане.

Разходни материали

За направата на домашен мини фонтан се използват импровизирани материали, които могат да бъдат намерени във всеки дом:

  • пластмасови бутилки за сода или кисело мляко;
  • гъвкав маркуч, стъклени тръби или сламки за коктейл;
  • горещо лепило или уплътнител;
  • бормашина или пирон (за да направите дупки).

Ако използвате гъвкав маркуч вместо твърди тръби, тогава в пластмасови капаци(на кръстовището) можете да вмъкнете парчета от дебела химикалка или конектори от капкомер.

Интересувам се от






1. Физическият принцип на действието на фонтана Работата на фонтана се основава на закона за комуникационните съдове, което означава, че в комуникиращите съдове хомогенна течност се настройва на едно и също ниво. Налягане на течността на дъното на съда: p = ρgh Едното колене на съда играе ролята на водна кула, а второто на фонтана. Колкото по-висока е водната кула, толкова по-голяма е височината на водата в нея, толкова по-голяма е разликата в налягането между фонтана и кулата и толкова по-силно ще бие струята на фонтана. p2p2 p1p1


2.Материали за изработка на модел фонтан За направата на фонтан ще ни трябва: 1) Една бутилка от 1,5 литра (вода в бутилката е достатъчна за 510 минути работа на фонтана). 2) Капкомер (можете да вземете всеки маркуч, но капкомер е по-добър, защото е дълъг, има почистващ филтър и пипета в края). 3) Голяма бутилка(за 610 литра). 4) Голяма кутия. 5) Висящ държач за бутилка.










На практика не можем да променим височината на "водната кула", но знаем, че според закона на Паскал налягането, упражнявано върху течност или газ, се предава до всяка точка на течността или газа без промяна, така че е достатъчно да натиснете буталото (бутилката) върху водата в дясното коляно на комуникационните съдове, така че струята вода във фонтана да се издигне на голяма височина.



    За да направите фонтан у дома, можете да вземете керосинова лампа (стъкло от не по-добро) и да изберете тапа, която ще затвори тесния му край. След това в този корк ще трябва да направите дупка (свредло, с шило, пирони). Полученият отвор трябва да бъде такъв, че стъклената тръба под формата на "P да приляга плътно в нея.

    Стъклената тръба може да се огъне над пламъка на свещ или горелка. Необходимо

    Самият процес е доста прост в сравнение с подготовката. Трябва да притиснете тръбата (е дупка) с пръст и да налеете вода в стъкления цилиндър. Слънце, сега отворете тръбата и водата ще изтича, докато нивото на водата стане равно на нивото на края на тръбата.

    Не съм много приятелски настроен с технологиите, така че мога да предложа само модел фонтан, който ще използва излишно атмосферно налягане и няма електричество.

    За да направите това, имате нужда от по-голяма пластмасова бутилка, гъвкава тръба от чашата на Есмарх, оборудвана с пластмасов кран и някаква капачка, която трябва да бъде снабдена с отвори за по-красива струя фонтан. В идеалния случай би била подходяща стара лейка за цветя или по-скоро нейният дифузьор. Дифузорът трябва да бъде маскиран с камъчета, декорации и, ако е възможно, фантазия. Отдолу поставете гъвкава тръба с кран, чийто другият край трябва да се постави в съд с вода. Контейнерът трябва да стои на хълм зад фонтана и затова е по-добре да го драпирате под скалите или къщата. Ако това е пластмасов буркан, тогава е по-добре да го фиксирате надолу с гърлото, така че да е удобно да поставите тръбата, но по принцип тръбата може да се пренесе и през горната част, стига тръбата да достигне дъното на буркана, изпомпайте въздух от тръбата, така че водата да тече и затворете крана. Сега, когато отворите крана, водата ще тече във фонтана.

    Принципът на такъв фонтан е показан на снимката:

    Аз също не съм много силен по физика, но си спомням как успях да направя сам фонтана за училищна задача. Намерен подобен начин.

    За да изпълните задачата по физика и да направите сами фонтана, мисля, че този метод е подходящ. Ще направим сами фонтана според принципа на комуникационни съдове от онези материали, които почти винаги са под ръка.

    Вземете някакъв контейнер и направете дупка по-близо до дъното. Поставяме тапа в отвора (предварително правим и дупка в тапата), вкарваме маркуча в тапата. След това поставяме контейнера на хълм и спускаме другия край на маркуча отдолу и го фиксираме с някакъв статив. Напълване на съда с вода...

    И една важна забележка:

    КОЛКОТО ПОВЕЧЕ ДА Е ДЪЛЖИНАТА НА МАРКУЧА И КОЛКОТО ПО-ВИСОК ЩЕ Е КОНТЕЙНЕРЪТ ЗА ВОДА, ТОЛКОВА ПО-ВИСОК ЩЕ Е ФОНТАНА

    Този процес, как да направите фонтан според принципа на комуникационни съдове,прекрасно показано във видеото:

    Най-простият фонтан работи под налягане на водата:

    За него трябва да имате три съда и маркуч.

    На височина повече от половин метър монтирайте съд (на фиг. A), в дъното на който е монтиран маркуч (на фиг. B), прехвърляйки вода в центъра на дъното на по-малък, но по-голяма площсъд (на фиг. Б), инсталиран по-долу. Проблемът е, че ще трябва или да източите от долния съд, или да инсталирате помпа, която прехвърля вода в горния съд.

    Моделирането на фонтан у дома дори не е трудно. За да направите това, трябва да стигнете до демонтаж на автомобил и да купите електрически мотор за една стотинка - помпа за измиване на предното стъкло на абсолютно всяка марка. Като дюза за бъдещия фонтан използвайте и дюза от всяка стъклена машина, всяка кола. Като захранване е подходящо зарядно от стар мобилен телефон. 4 - 5 волта от такъв заряд са напълно достатъчни, за да се получи необходимата мощност на струята на фонтана. Имате нужда от няколко тръби - маркучите могат да бъдат взети и от автодемонтаж и контейнерът, в който ще бъде разположена вашата конструкция, е фонтан. Водата се засмуква през едната тръба, а през другата се подава към дюзата.

    Как да монтирате целия комплекс - вече зависи от вашето въображение. За краткосрочна демонстрация можете да вземете 2 - 3 батерии от 1,5 волта или една плоска 4,5 волта.

ПРОСТИЯТ ФОНТАН

За да построите фонтан, вземете пластмасова бутилка с отрязано дъно или стъкло от керосинова лампа, вземете тапа, която затваря тесния край. Направете дупка в тапата. Може да се пробива, да се обръща с фасетно шило или да се изгаря с нагорещен пирон. Стъклена тръба, огъната под формата на буквата "P" или пластмасова тръба, трябва да приляга плътно в отвора.

Затиснете отвора на тръбата с пръст, обърнете стъклото на бутилката или лампата с главата надолу и напълнете с вода. Когато отворите изхода на тръбата, водата ще се излее от нея във фонтан. Ще работи, докато нивото на водата в големия съд се изравни с отворения край на тръбата Опитайте се да обясните защо това е така.

ТРИ ФОНТАН


Подготовка на оборудването

Взимаме бутилка с тръба, поставена в тапата от химикал или обикновена аптечна пипета. Само стъклената й тръба е твърде къса. Ето защо е по-добре да оставите гумената торба, като отрежете дъното й с ножица.

Изгорете дупка в тапата с горещ пирон и поставете тръбата в нея много плътно. Ако се окаже доста слаб, запълнете празнината с восък или вар. Намерете малка бутилка с тапа, която приляга плътно.

Напълнете тази бутилка почти до гърлото с вода, леко оцветена с мастило, и я запушете с тапа.
Водата в бутилката е с атмосферно налягане. Външното налягане е същото.

Как да направите резултата от фонтана?

Опит 1

Има два начина да направите това. Първият е да се намали налягането отвън.
Поставете бутилката върху малка чиния. Налейте малко вода в тази чиния и разстелете листовете попивателна хартия. Вземете трилитров стъклен буркан и го задръжте с главата надолу над горяща свещ, над печка или електрическа печка. Оставете да се затопли добре, оставете да се напълни с горещ въздух.

Готов?
Поставете го с главата надолу върху чиния, краищата върху попивателна хартия. Сега бутилката е покрита. Въздухът в буркана ще започне да се охлажда, водата от чинията ще се абсорбира. Скоро всичко ще мине под банката. Хей, внимавай, сега въздухът ще се изплъзне под ръбовете! Но не напразно сложихме попивка. Натиснете силно дъното на буркана, то ще притисне мокрите чаршафи и въздухът няма да се изплъзне. Фонтанът ще бие!

Опит 2

Фонтанът може да се активира и по друг начин. Въздухът в бутилката трябва да бъде компресиран! Вземете горния край на тръбата в устата си и издухайте колкото можете повече въздух. Мехурчетата ще избягат от долния край на тръбата.


Сега пусни. Вижте колко красиво бие нашият фонтан!
Жалко, че не трае дълго. Това е така, защото подаването на сгъстен въздух се изчерпва бързо. За да накарате фонтана да работи по-дълго, трябва да налеете малко вода в бутилката. Все пак ще бъде достатъчно фонтанът да работи и повече въздух ще влезе в бутилката. И не е нужно да оцветявате водата с мастило. В края на краищата, този фонтан няма да бие под стъклен буркан, ще се вижда добре дори и без мастило. И тук трябва да вземете тръбата в устата си.

Опит 3

Този фонтан е подобен на предишния. Вътре в бутилката се създава повишено налягане. Само че не чрез издухване на въздух, а по различен начин.


Поставете няколко парчета тебешир в бутилка и я напълнете до три четвърти с оцет. Бързо го запушете с тапа със сламка и го сложете в мивка или голям леген, за да не попадне оцетът, където не трябва. В крайна сметка, в бутилката тя ще започне да се откроява въглероден двуокис, а под натиска му фонтан с оцет ще се запуши от тръбата!

ФОНТАН В БУТИЛКА

Вземете малка бутилка или шишенце, пробийте дупка в тапата и вкарайте в нея отработен дълъг прът от химикал. Първо трябва да почистите пръчката от остатъците от пастата, като използвате тел и парче памучна вата, напоена с одеколон. За по-добра плътност покрийте с пластилин мястото на тапата, където е поставена тръбата. Пръчката не трябва да стига малко до средата на бутилката, а външният й край да се издига на няколко сантиметра над тапата. Отворът на края на пръчката, който е вътре във флакона, трябва първо да бъде намален по диаметър. Това може да стане, като вмъкнете тапа от парче кибрит в него и го пробиете с тънка игла.

Налейте вода в тенджера, сложете в нея бутилка (за да не плува!) И оставете водата да заври. Оставете водата да заври няколко минути. Докато водата кипи, пригответе чаша вода на масата, оцветена с червена акварелна боя или зърно калиев перманганат. Поставете парче картон с дупка върху стъклото, в което може да влезе гърлото на бутилка или бутилка с химикал.


Сега трябва да действате решително и бързо: извадете бутилката от вряща вода и, като я обърнете с главата надолу, я поставете в отвора в подготвения картон на стъклото, докато външният край на пръчката ще потъне в оцветената вода. От върха на пръчката във флакона ще започне да бие тънка цветна струя от фонтана. Когато сварите вода, част от горещия въздух, разширен от нагряването, напусна бутилката, в нея се образува разредено пространство и външното атмосферно налягане изтласква вода от стъклото в нея. В същото време струйка студена вода също помогна за охлаждане на въздуха вътре в бутилката и намаляване на нейния обем.

Сега, когато струята спря да се издига, вижте колко вода е влязла в бутилката. Точно толкова въздух излезе от него, когато го подготвяха за експеримента – сварен в тенджера.

ФОНТАН НА МАСАТА

Ще ви трябва тръба с дължина 30-40 см, колкото по-широка е, толкова по-дълго ще бие фонтанът. Изрежете два кръга, които прилягат плътно в тръбата. Празен прът от химикал се разрязва косо наполовина. Изваждаме върха, избутваме топката отвътре с игла и вкарваме върха обратно.


Половината от пръчката с връх се прекарва през единия кръг, другата половина през другия. Нарязват се наклонено, така че половинките, дори опрени в кръговете, да не се окажат затворени.

С долния край на играчката загребваме вода от ваната и изчакваме да се излее от върха. След това обръщаме. Водата остава само между кръговете. В това положение спускаме играчката във ваната, както е показано на друга фигура.
Водата запълва играчката отдолу, принуждавайки въздух в отделението между кръговете. Той натиска водата, която е там - и струя бие от върха.


Сега можете да започнете да правите настолен фонтан. Ще ви трябват пластмасови кубчета, чиния също от пластмаса, тръби и отново празна пръчка с накрайник. На третата снимка - диаграма какво ще излезе (не е показана само рамката, върху която е фиксирано всичко).


В началото на действието водата е в горните кубчета. Водата от първата горна се влива във втората долна. Моля, имайте предвид, че краят на изрязаната тръба косо лежи на дъното на куба. Въздухът от него през следващата тръба влиза във втория горен куб. Също така имайте предвид, че тази тръба е изтеглена от "таван" до "таван". И т.н. От последния горен куб фонтан се удря в чинията. От него водата се влива в първата по-ниска.

Ако вземем само няколко кубчета, тогава фонтанът ще се окаже малък. И тук - стълб вода от чинията надолу, след това от първия горен куб надолу, след това от втория отгоре надолу. С всяка колона налягането се увеличава, а с него и височината на струята. Всъщност имаме пред нас, като че ли, водна кула, която беше нарязана на три части (като наденица напречно) и ги постави в един ред. Можете да вземете не три чифта зарове, а произволен брой двойки.

В края на действието цялата вода е в долните кубчета. Обърнете инсталацията. Презареждането отнема секунди, тъй като водата се задържа от върха и въздухът през него бързо излиза.

Инсталацията ще изглежда по-красива и ще работи по-ясно, ако кубчетата са поставени на ръба, а още по-добре в ъгъла. Тогава настолният фонтан, изработен от кубчета, ще има формата на ромб. Чинията може да бъде нарязана под формата на цвете, горните кубчета ще бъдат "листа", долните - "корени". За украса можете да засадите и пеперуда!










Още в древни времена хората мислеха как да създават изкуствени резервоари, особено се интересуваха от загадката на течащата вода. Думата фонтан е от латинско-италиански произход, идва от латинското "fon tis", което се превежда като "източник". От гледна точка на значението това означава струя вода, която бие нагоре или изтича от тръба под налягане.






От архитектурна гледна точка фонтанът е конструкция, която служи като основа или ограда за струи вода, течащи нагоре и стичащи надолу. Първоначално фонтаните са построени като обществен източник пия вода. Късна комбинация зелени пространства, преместването на вода от фонтани и архитектурни композиции се превърна в едно от средствата за изпълнение на уникални художествени и творчески решения в съвременната архитектура.










Иван Айвазовски "Големият дворец Петерхоф".




Стихотворения за фонтани. Болезнено море дебне чешмата, Светлината блести и плитчините улавят бриз. Мокър сън по долините и по хълмовете, Край чешмата има строг кипарис. При чешмата е слънчево и ясно, Чар и митове на кадифени пори, Земният свят се ражда и угасва В струята на струите и игрите на мушици. Опушени и облачни лагери Водете сянка край медния поток. До обяд идвам до фонтана, Дето любовта е като вечна теглене... И пиян и уморен от жегата, Див в тропически прах Пия небето с устните на прохода, И хвърлям кораби на юг. Крим под звездния купол на арената, Крим в камъните, облизани от вълната, Във всеки заминаващ посетител, С поглед, свързан с мен. Данилюк Сергей. Ще спра на фонтана. Той ще увиси дланите си, Ще поръси радост в пространството, Ще уреди преследване на капчици. Фонтан от живи пръски щастие Оставя свежест по тялото, Дава прохлада в разгара на лошото време И прави дъга от живот. Яна Гончарук.