Проектная работа "Фонтан Герона"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Курагинская средняя общеобразовательная школы № 1 имени героя Советского Союза А.А.Петряева






Проектная работа

Тема: «Фонтан Герона»




Выполнила:
Ванифатьева Ирина
7 «Г» класс
Руководитель:
Понаморева И.А.


пгт. Курагино, 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление…………………………………………………………...2
Введение………………………………………………………………3-4
Основная часть……………………………………………………….4-12
Теоретическая часть………………………………………………….4-9
Практическая часть…………………………………………………..9-12
Заключение……………………………………………………………13
Список используемой литературы…………………………………..14


ВВЕДЕНИЕ
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. Конечно же, мы не всегда можем позволить себе отправиться на берег ручья или горного водопада.
А ведь 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.
Актуальность темы: «комнатный фонтан», сможет улучшить 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.
Проблема: Ни в одном здании, будь то офисы, дом культуры, школы я не встречала даже маленьких декоративных фонтанов.
Цель проекта: Собрать модель фонтана Герона.

Задачи:
1. Познакомиться с историей и назначением фонтанов.
2. Изучить принцип действия фонтанов.
3. Изучить принцип действия фонтана Герона.
4. Изготовить модель фонтана Герона
Методы и методики
1- Сбор материала
2- Анализ информации
3- Анализ проекта

Практическая значимость: собрав и изучив модель фонтана, в дальнейшем на основе предложенной идеи с использованием дополнительных средств можно будет изготовить фонтан любого размера. Зона отдыха есть в любом доме, и, конечно же, её украшением может стать фонтан. Такой фонтан может также украсить холл школы.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

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.
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.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ФОНТАНОВ
Проточный фонтан
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1.

Циркуляционный фонтан
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.

Разновидности естественных фонтанов

Гейзеры - горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле. Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы.

Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.

Артезианская вода – это вода, находящаяся в глубинных пластах Земли и, как правило, выходящая на поверхность под давлением. Обычно находится в пределах впадин, флексур или других геологических структур, образуя тем самым артезианские бассейны. Она находится примерно на глубине от ста до трехсот метров, заключенная между двумя водоупорными слоями. Именно из-за ограничения и давления эта вода обладает сильным напором. Вода из артезианской скважины считается самой полезной, абсолютно безопасной для употребления.

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.
Данный Фонтан можно сделать из пластиковых бутылок и он не требует никаких денежных затрат. Ведь, гравитация, благодаря которой он работает, пока бесплатна.
Этот фонтан удобно использовать дома в качестве увлажнителя воздуха для цветов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Оборудование:
• Пластиковая бутылка (1,5л) и две бутылки от чая.
• Соломинки для коктейля, трубка от капельницы.
• Гвоздь.
• Колпачок от клея.
• Спиртовка (сухое топливо).
• Плоскогубцы, ножницы.
• Клеевой пистолет.
Всего было создано 3 модели Фонтана Герона и 2 из них были неудачны.

1. Для начала я подготовила все оборудование.
2. Далее я разрезала бутылку (1,5л) на две половины. Ту что с крышкой я приклеила к донышку средней бутылки, а две другие крышки соединила также.
3. После я подожгла спиртовку и нагрела гвоздь над огнем. Раскалённым гвоздем я проделала два отверстия в соединенных крышках.
4. Теперь через эти отверстия я протянула трубочки (трубку от капельницы).
5. Далее нужно все бутылки соединить и налить воду.
6. Для того чтобы фонтан начал действовать я перевернула его так, чтобы вода из нижней бутылки перелилась в среднюю, и вновь налила воды в верхнюю «чашу»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ
В результате проведенной работы я ознакомилась с историей, разновидностями и принципами работы фонтанов. 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 благоприятно будут влиять на здоровье и самочувствие жителей и гостей нашего района!
Изучив историю и принцип действия фонтана Герона я изготовила его модель, тем самым выполнив свою цель.
Фонтан прост в исполнении и доступен, хотя приходилось бороться с некоторыми трудностями при создании герметичности сосудов. Он хорош как в доме, так и на улице. Ведь он работает без электричества. Удобен он и в роли наглядного представления некоторых физических законов. 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.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
http://www.mirfontanov.ru/fountain_history.html - история создания фонтанов
http://kuznica.com/velikie-mastera/140-chudesnye-izobreteniya-gerona-aleksandrijskogo изобретения Герона
http://fb.ru/article/283347/fontan-gerona-svoimi-rukami - фонтан Герона своими руками
http://ru.wikipedia.org/ - всемирная энциклопедия, гейзеры, родники, артезианские колодцы
http://www.1000fontan.ru/catalog-fontan/shema/work/ - сайт о фонтанах
А.В. Перышкин учебник Физики 7 класс