Casa / Baño / Trabajo de investigación "Creación y estudio del modelo de la fuente de Heron" trabajo creativo de estudiantes de física (grado 7) sobre el tema. Una fuente que funciona sola a partir de botellas de plástico Fuente de botella de experiencia física

Trabajo de investigación "Creación y estudio del modelo de la fuente de Heron" trabajo creativo de estudiantes de física (grado 7) sobre el tema. Una fuente que funciona sola a partir de botellas de plástico Fuente de botella de experiencia física

Si en el país o en casa se acumula un gran número de botellas de plástico debajo del agua de soda, no se apresure a tirarlos en un vertedero; aún pueden ser útiles en la granja. Por ejemplo, los recipientes vacíos son adecuados para hacer fuentes caseras simples, con las que es fácil organizar un sistema de riego para regar el césped (en caso de que no haya aspersores y aspersores para el jardín a la mano).


Y también puede usar su tiempo libre con sus hijos haciendo una fuente con una botella de plástico. Tal producto casero será muy interesante para los jóvenes inventores y es bastante simple de fabricar.

Fuente que funciona sola a partir de botellas de plástico

El esquema clásico de la fuente de Heron se describe en los libros de texto de física de grado 7 y consta de 3 recipientes de agua ubicados uno encima del otro y conectados por tres tubos. Para un experimento casero, vacíe botellas de plástico debajo agua mineral o refresco. El primer tubo sale del recipiente superior y desciende hasta el fondo de la estructura. El segundo, que se une por separado del primero, sale del tanque inferior, ingresa al del medio y llega casi hasta la parte superior. El tercer tubo sale de la parte inferior del recipiente del medio y entra en el recipiente superior.

"Por defecto" todo el líquido está en el tanque medio. Para que la fuente comience a funcionar, debe agregar un poco de agua al recipiente superior; luego, el líquido comenzará a fluir automáticamente a través del primer tubo hacia el recipiente inferior hasta que esté completamente lleno. En este momento, aumentará la presión del aire, que se transmitirá a través del segundo tubo al tanque central. Al mismo tiempo, la presión también actuará sobre el agua, como resultado de lo cual comenzará a subir a través del tercer tubo hacia el recipiente superior y fluirá hacia arriba. Al completar esta tarea de física estándar, podrá repetir la experiencia del gran matemático e inventor griego Heron of Alexandria.

Fuente de Heron hecha a sí misma

El sitio proporciona instrucciones sobre cómo hacer una fuente con botellas de plástico, lo que lo ayudará a completar el experimento sin errores. Para este experimento, puede usar un recipiente vacío de cualquier tamaño. Primero debe hacer un cuenco de la futura fuente: corte un "cono" de una botella con un cuello de la altura que necesita. Conecte todos los elementos estructurales, como se muestra en la figura a continuación, habiendo perforado previamente los agujeros para los tubos.

Activar la fuente Heron con sus propias manos desde botellas es muy simple: primero llénelo con una cantidad de agua igual en volumen al recipiente promedio, luego espere hasta que se drene por completo en el fondo de la fuente y luego voltee la estructura boca abajo . El líquido comenzará a fluir hacia el recipiente del medio. Este proceso también se llama "cargar la fuente" porque dura hasta que toda el agua ha bajado. Poner en marcha la fuente también es fácil: añade un poco de agua al cuenco para cerrar el sistema y disfrutar del increíble espectáculo.

La fuente de la botella de bricolaje funcionará hasta que se agote el agua en el tanque central, luego deberá recargarse. Tenga en cuenta que cuanto mayor sea el volumen de las botellas de plástico, más tiempo funcionará la fuente. La altura del chorro dependerá directamente de la diferencia real en el nivel del agua en los tanques medio e inferior. Lo principal es no confundirse con los tubos.

Otro punto importante, a lo que definitivamente debe prestar atención, es a la estanqueidad de las conexiones. Por ello, una vez finalizado el montaje, rellenar los puntos de entrada de los tubos en las tapas con adhesivo termofusible o sellador. Si no hay sellador a mano, como alternativa puede usar plastilina ordinaria, pero tenga en cuenta que en este caso es posible que se produzcan fugas.

Materiales fungibles

Para hacer una minifuente casera se utilizan materiales improvisados ​​que se pueden encontrar en cualquier hogar:

  • botellas plásticas de refresco o yogur;
  • manguera flexible, tubos de vidrio o pajitas para un cóctel;
  • pegamento caliente o sellador;
  • taladro o clavo (para hacer agujeros).

Si usa una manguera flexible en lugar de tubos rígidos, entonces en tapas de plastico(en las uniones) puede insertar piezas de un bolígrafo grueso o conectores de un cuentagotas.

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1. El principio físico del funcionamiento de la fuente El funcionamiento de la fuente se basa en la ley de los vasos comunicantes, lo que significa que en los vasos comunicantes se pone un líquido homogéneo al mismo nivel. Presión del líquido en el fondo del vaso: p = ρgh Una de las patas del vaso hace el papel de torre de agua y la segunda de fuente. Cuanto más alta sea la torre de agua, mayor será la altura del agua en ella, mayor será la diferencia de presión entre la fuente y la torre, y más fuerte golpeará el chorro de la fuente. p2p2 p1p1


2.Materiales para hacer un modelo de fuente Para hacer una fuente, necesitamos: 1) Una botella de 1,5 litros (el agua en la botella es suficiente para 510 minutos de funcionamiento de la fuente). 2) Gotero (puedes llevar cualquier manguera, pero es mejor un gotero, porque es largo, tiene un filtro de limpieza y una pipeta al final). 3) Botella grande(para 610 litros). 4) Caja grande. 5) Portabotellas colgante.










En la práctica, no podemos cambiar la altura de la "torre de agua", pero sabemos que, según la ley de Pascal, la presión que se ejerce sobre un líquido o gas se transmite a cada punto del líquido o gas sin cambio, por lo que es suficiente presionar el pistón (botella) sobre el agua en la rodilla derecha de los vasos comunicantes, para que el chorro de agua en la fuente suba a gran altura.



    Para hacer una fuente en casa, puede tomar una lámpara de queroseno (vidrio de no mejor) y elegir un corcho que cierre su extremo estrecho. A continuación, en este corcho, deberá hacer un agujero (taladro, punzón, clavos). El orificio resultante debe ser tal que el tubo de vidrio en forma de "P" encaje perfectamente en él.

    El tubo de vidrio se puede doblar sobre la llama de una vela o mechero. Necesidad

    El proceso en sí es bastante simple en comparación con la preparación. Debe pellizcar el tubo (agujero e) con el dedo y verter agua en el cilindro de vidrio. Sol, ahora abre el tubo y el agua saldrá a chorro hasta que el nivel del agua sea igual al nivel del final del tubo.

    No soy muy amigo de la tecnología, por lo que solo puedo ofrecer un modelo de fuente que utilizará exceso de presión atmosférica y no electricidad.

    Para hacer esto, necesita una botella de plástico más grande, un tubo flexible de la taza de Esmarch, equipado con un grifo de plástico y algún tipo de tapa, que debe estar equipada con agujeros para un chorro de fuente más hermoso. Lo ideal sería una vieja regadera para flores, o más bien su difusor, sería adecuado. El difusor debe enmascararse con guijarros, decoraciones y, si es posible, fantasía. Desde abajo, inserte un tubo flexible con un grifo, cuyo otro extremo debe insertarse en un recipiente con agua. El contenedor debe estar en una colina detrás de la fuente y, por lo tanto, es mejor colocarlo debajo de las rocas o de la casa. Si se trata de un bote de plástico, entonces es mejor fijarlo con el cuello hacia abajo para que sea conveniente insertar el tubo, pero en principio el tubo también se puede llevar por la parte superior, siempre que el tubo llegue al fondo del recipiente. la jarra, bombee el aire del tubo para que fluya el agua y cierre el grifo. Ahora, cuando abras el grifo, el agua correrá hacia la fuente.

    El principio de tal fuente se muestra en la imagen:

    Tampoco soy muy fuerte en física, pero recuerdo cómo logré hacer la fuente yo mismo para tarea escolar. Encontré una manera similar.

    Para completar la tarea de física y hacer la fuente usted mismo, creo que este método es adecuado. Haremos la fuente nosotros mismos de acuerdo con el principio de los vasos comunicantes de aquellos materiales que casi siempre están a mano.

    Tome un recipiente y haga un agujero más cerca del fondo. Insertamos un corcho en el orificio (también pre-hacemos un orificio en el corcho), insertamos la manguera en el corcho. A continuación, colocamos el contenedor en una colina, bajamos el otro extremo de la manguera y lo fijamos con una especie de trípode. Llenando el recipiente con agua...

    Y una nota importante:

    CUANTO MAS LARGO SEA LA MANGUERA Y MAS ALTO SEA EL CONTENEDOR DE AGUA MAS ALTA SEA LA FUENTE

    Este proceso, cómo hacer una fuente según el principio de los vasos comunicantes, bellamente mostrado en el video:

    La fuente más simple funciona con la presión del agua:

    Para él, necesitas tener tres recipientes y una manguera.

    A una altura de más de medio metro, instale un recipiente (en la Fig. A) en el fondo del cual se instala una manguera (en la Fig. B), transfiriendo agua al centro del fondo de un más pequeño, pero área más grande recipiente (en la Fig. B) instalado debajo. El problema es que tendrá que drenar desde el recipiente inferior o instalar una bomba que transfiera agua al recipiente superior.

    Modelar una fuente en casa ni siquiera es difícil. Para hacer esto, debe desmantelar un automóvil y comprar un motor eléctrico por un centavo: una bomba para lavar el parabrisas de absolutamente cualquier marca. Como boquilla para la futura fuente, use también una boquilla de cualquier lavacristales, de cualquier automóvil. Como fuente de alimentación, es adecuado un cargador de un teléfono móvil antiguo. 4 - 5 voltios de tal carga son suficientes para obtener la potencia necesaria del chorro de la fuente. Necesita un par de tubos: las mangueras también se pueden tomar del autodesmontaje y el contenedor en el que se ubicará su estructura es una fuente. El agua se succiona a través de un tubo y, a través del otro, se alimenta a la boquilla.

    Cómo montar todo el complejo, ya depende de tu imaginación. Para una demostración a corto plazo, puede llevar 2 o 3 baterías de 1,5 voltios o una plana de 4,5 voltios.

LA FUENTE SENCILLA

Para construir una fuente, tome una botella de plástico con un fondo cortado o un vaso de una lámpara de queroseno, tome un corcho que cierre el extremo estrecho. Haz un agujero en el corcho. Se puede taladrar, tornear con punzón facetado o quemar con un clavo caliente. Un tubo de vidrio, doblado en forma de la letra "P" o un tubo de plástico, debe encajar firmemente en el orificio.

Pellizque la abertura del tubo con el dedo, dé la vuelta a la botella o al vaso de la lámpara y llénelo con agua. Cuando abra la salida del tubo, el agua se derramará en una fuente. Funcionará hasta que el nivel del agua en el recipiente grande sea igual al extremo abierto del tubo.Trate de explicar por qué es así.

FUENTE TRES


Preparando equipo

Tomamos una botella con un tubo insertado en el corcho de un bolígrafo o una pipeta de farmacia común. Solo su tubo de vidrio es demasiado corto. Por lo tanto, es mejor dejar la bolsa de goma, cortando su parte inferior con unas tijeras.

Queme un agujero en el corcho con un clavo caliente e inserte el tubo con mucha fuerza. Si resulta bastante débil, rellene el hueco con cera o var. Encuentra una botella pequeña con un corcho que encaje perfectamente.

Llene esta botella casi hasta el cuello con agua, ligeramente teñida con tinta, y tápela con un corcho.
El agua en la botella está a presión atmosférica. La presión exterior es la misma.

¿Cómo hacer que la fuente puntúe?

Experiencia 1

Hay dos maneras de hacer esto. El primero es reducir la presión exterior.
Coloque la botella en un plato pequeño. Vierta un poco de agua en este plato y coloque las hojas de papel secante. Tome un frasco de vidrio de tres litros y sosténgalo boca abajo sobre una vela encendida, sobre una estufa o estufa eléctrica. Deja que se caliente bien, deja que se llene de aire caliente.

¿Listo?
Póngalo boca abajo en un plato, los bordes en un papel secante. La botella ahora está cubierta. El aire en el frasco comenzará a enfriarse, el agua del plato será absorbida. Pronto todo irá por debajo del banco. ¡Oye, cuidado, ahora el aire se colará por debajo de los bordes! Pero no pusimos un secante en vano. Presione firmemente en el fondo del frasco, presionará las hojas húmedas y el aire no se deslizará. ¡La fuente latirá!

Experiencia2

La fuente se puede activar de otra manera. ¡El aire de la botella debe estar comprimido! Tome el extremo superior del tubo en su boca y sople tanto aire como pueda. Las burbujas escaparán del extremo inferior del tubo.


Ahora déjalo ir. ¡Mira qué hermosamente late nuestra fuente!
Lástima que no dure mucho. Esto se debe a que el suministro de aire comprimido se agota rápidamente. Para que la fuente funcione por más tiempo, debe verter un poco de agua en la botella. De todos modos, será suficiente para que la fuente funcione y entrará más aire en la botella. Y no necesitas colorear el agua con tinta. Después de todo, esta fuente no latirá bajo jarra de vidrio, será bien visible incluso sin tinta. Y aquí tienes que llevarte el tubo en la boca.

Experiencia 3

Esta fuente es similar a la anterior. Se crea una mayor presión dentro de la botella. Solo que no soplando aire, sino de una manera diferente.


Pon unas cuantas tizas en una botella y llénala hasta las tres cuartas partes con vinagre. Tape rápidamente con un corcho con una pajita y póngalo en un fregadero o en un recipiente grande para que el vinagre no llegue a donde no debe. Al fin y al cabo, en botella empezará a destacar. dióxido de carbono, y bajo su presión, ¡una fuente de vinagre se obstruirá en la tubería!

FUENTE EN UNA BOTELLA

Tome una botella pequeña o un vial, taladre un agujero en el corcho e inserte una varilla larga gastada de un bolígrafo en él. Primero debe limpiar la varilla de los restos de la pasta con un alambre y un trozo de algodón empapado en colonia. Para una mejor estanqueidad, cubra con plastilina el lugar del corcho donde se inserta el tubo. La varilla no debe llegar un poco a la mitad de la botella, y dejar que su extremo exterior se eleve unos centímetros por encima del corcho. Primero se debe reducir el diámetro del orificio del extremo de la varilla, que está dentro del vial. Esto se puede hacer insertando un corcho de un fósforo y perforándolo con una aguja delgada.

Vierta agua en una cacerola, coloque una botella en ella (¡para que no flote!) Y hierva el agua. Deja que el agua hierva durante unos minutos. Mientras el agua hierve, prepara un vaso de agua sobre la mesa, teñido con pintura de acuarela roja o un grano de permanganato de potasio. Coloque un trozo de cartón con un agujero en el vidrio, en el que pueda entrar el cuello de una botella o una botella con un bolígrafo.


Ahora debe actuar con decisión y rapidez: retire la botella del agua hirviendo y, dándole la vuelta, insértela en el orificio del cartón preparado en el vidrio, mientras que el extremo exterior de la varilla se hundirá en el agua teñida. Desde la punta de la varilla en el vial, comenzará a latir un delgado chorro de color de la fuente. Cuando hervías agua, parte del aire caliente, expandido por el calentamiento, salió de la botella, se formó un espacio enrarecido en ella, y la presión atmosférica externa condujo el agua del vaso hacia ella. Al mismo tiempo, un chorrito de agua fría también ayudó a enfriar el aire dentro de la botella y reducir su volumen.

Ahora que el chorro ha dejado de subir, mira cuánta agua ha entrado en la botella. Exactamente tanto aire salió de él cuando lo estaban preparando para el experimento, hervido en una cacerola.

FUENTE SOBRE LA MESA

Necesitará un tubo de 30-40 cm de largo, cuanto más ancho sea, más tiempo latirá la fuente. Recorta dos círculos que encajen perfectamente en el tubo. Una barra vacía de un bolígrafo se corta oblicuamente por la mitad. Sacamos la punta, empujamos la bola desde adentro con una aguja e insertamos la punta hacia atrás.


La mitad de la varilla con punta se pasa a través de un círculo, la otra mitad a través del otro. Cortan oblicuamente para que las mitades, incluso apoyadas en los círculos, no queden cerradas.

Con el extremo inferior del juguete, recogemos agua de la bañera y esperamos a que salga por la punta. Luego damos la vuelta. El agua permanece solo entre los círculos. En esta posición, bajamos el juguete al baño, como se muestra en otra figura.
El agua llena el juguete desde abajo, obligando al aire a entrar en el compartimento entre los círculos. Presiona el agua que está allí, y un chorro sale de la punta.


Ahora puedes empezar a hacer una fuente de mesa. Necesitarás cubos de plástico, un plato también de plástico, tubos y, de nuevo, una varilla vacía con punta. En la tercera imagen, un diagrama de lo que saldrá (solo no se muestra el marco en el que todo está fijo).


Al comienzo de la acción, el agua está en los cubos superiores. El agua de la primera parte superior fluye hacia la segunda parte inferior. Tenga en cuenta que el extremo del tubo cortado oblicuamente descansa sobre la parte inferior del cubo. El aire de él a través del siguiente tubo ingresa al segundo cubo superior. También tenga en cuenta que este tubo se dibuja de "techo" a "techo". Etc. Desde el último cubo superior, una fuente golpea el plato. De él, el agua fluye hacia el primero inferior.

Si tomáramos solo un par de cubos, la fuente resultaría pequeña. Y aquí: una columna de agua desde el plato hacia abajo, luego desde el primer cubo superior hacia abajo, luego desde la segunda parte superior hacia abajo. Con cada columna aumenta la presión y con ella la altura del chorro. De hecho, tenemos ante nosotros, por así decirlo, una torre de agua, que se cortó en tres partes (como una salchicha) y las puso en una fila. No puedes tomar tres pares de dados, sino cualquier número de pares.

Al final de la acción, toda el agua está en los cubos inferiores. Invierta la instalación. La recarga tarda unos segundos, ya que la punta retuvo el agua y el aire a través de ella se escapa rápidamente.

La instalación se verá más bonita y funcionará con mayor claridad si los cubos se colocan de canto, y aún mejor en la esquina. Entonces la fuente de escritorio hecha de cubos tendrá la forma de un rombo. El plato se puede cortar en forma de flor, los cubos superiores serán "hojas", los inferiores - "raíces". ¡Para la decoración, también puedes plantar una mariposa!










Ya en la antigüedad, la gente pensaba en cómo crear depósitos artificiales, estaban especialmente interesados ​​​​en el enigma del agua corriente. La palabra fuente es de origen latino-italiano, proviene del latín "fon tis", que se traduce como "fuente". En términos de significado, esto significa una corriente de agua que golpea hacia arriba o sale de una tubería bajo presión.






Desde un punto de vista arquitectónico, una fuente es una estructura que sirve como base o cerco para los chorros de agua que suben y bajan. Inicialmente, las fuentes se construyeron como una fuente pública agua potable. combinación tardía espacios verdes, el agua en movimiento de fuentes y composiciones arquitectónicas se ha convertido en uno de los medios para realizar soluciones artísticas e imaginativas únicas en la arquitectura moderna.










Aivazovsky Ivan "Gran Palacio de Peterhof".




Poemas de la fuente. Un mar doloroso acecha en la fuente, La luz brilla y los bajíos atrapan la brisa. Sueño húmedo en los valles y en las colinas, Junto a la fuente hay un ciprés austero. En la fuente es soleado y claro, Encanto y mitos de poros aterciopelados, El mundo terrenal nace y se apaga En el rocío de los chorros y los juegos de los mosquitos. Campamentos humeantes y nublados Conducen una sombra por la corriente de cobre. Al mediodía llego a la fuente, Donde el amor es como un sorteo eterno... Y borracho y cansado del calor, Salvaje en polvo tropical bebo el cielo con los labios del paso, Y arrojo barcos al sur. Crimea bajo la cúpula estrellada de la arena, Crimea en las piedras lamidas por la ola, En cada visitante que se marcha, Con una mirada relacionada conmigo. Danilyuk Serguéi. Me detendré en la fuente. Él colgará sus palmas, Él rociará alegría en el espacio, Él organizará una persecución para las gotas. Una fuente de vida salpica de felicidad Deja frescor en el cuerpo, Da frescor en medio del mal tiempo, Y hace arcoíris de vida. Yana Goncharuk.