Wie baue ich zu Hause selbst ein Modell eines Brunnens (Physikaufgabe)? Die Forschungsarbeit „Erstellen und Studieren eines Modells des Reiherbrunnens“ ist eine kreative Arbeit von Physikstudenten (7. Klasse) zum Thema Zusammenbau und Testen eines Modells des Reiherbrunnens.

1. Das physikalische Funktionsprinzip des Brunnens Der Betrieb des Brunnens basiert auf dem Gesetz der kommunizierenden Gefäße, das besagt, dass in kommunizierenden Gefäßen eine homogene Flüssigkeit auf dem gleichen Niveau entsteht. Flüssigkeitsdruck am Boden des Gefäßes: p = ρgh Einer der Gefäßkrümmer fungiert als Wasserturm, der andere als Fontäne. Je höher der Wasserturm ist, desto größer ist die Wasserhöhe darin, desto größer ist der Druckunterschied zwischen der Fontäne und dem Turm und desto stärker ist der Fontänenstrahl. p2p2 p1p1

2. Materialien zur Herstellung eines Springbrunnenmodells Zur Herstellung eines Springbrunnens benötigen wir: 1) Eine 1,5-Liter-Flasche (das Wasser in der Flasche reicht für 510 Minuten Springbrunnenbetrieb). 2) Tropfer (Sie können jeden Schlauch nehmen, aber ein Tropfer ist besser, weil er lang ist, einen Reinigungsfilter und eine Pipette am Ende hat). 3) Große Flasche (610 Liter). 4) Große Kiste. 5) Hängender Halter für eine Flasche.

In der Praxis können wir die Höhe des „Wasserturms“ nicht ändern, aber wir wissen, dass gemäß dem Pascalschen Gesetz der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck unverändert auf jeden Punkt der Flüssigkeit oder des Gases übertragen wird, es reicht also aus, dies zu tun Drücken Sie den Kolben (Flasche) auf das Wasser im rechten Winkelstück der kommunizierenden Gefäße, sodass der Wasserstrahl im Brunnen eine größere Höhe erreicht.

Schon in der Antike dachten die Menschen darüber nach, künstliche Stauseen zu schaffen, und interessierten sich besonders für das Geheimnis des fließenden Wassers. Das Wort Brunnen ist lateinisch-italienischen Ursprungs, es kommt vom lateinischen „von tis“, was übersetzt „Quelle“ bedeutet. In der Bedeutung ist damit ein nach oben schießender Wasserstrahl oder unter Druck aus einem Rohr strömender Wasserstrahl gemeint.

Aus architektonischer Sicht ist ein Brunnen ein Bauwerk, das als Sockel oder Zaun für auf- und abfließende Wasserströme dient. Zunächst wurden Brunnen als öffentliche Quelle errichtet Wasser trinken. Später wurde die Kombination von Grünflächen, fließendem Wasser aus Brunnen und architektonischen Kompositionen zu einem Mittel zur Umsetzung einzigartiger künstlerischer Lösungen in der modernen Architektur.

Aivazovsky Ivan. „Großer Peterhof-Palast.“

Gedichte über Brunnen. Das bedrückende Meer lauert in der Nähe des Brunnens, das Licht dämmert und die Untiefen fangen den Wind ein. Nasser Schlaf in den Tälern und auf den Hügeln. Am Brunnen steht eine strenge Zypresse. Der Brunnen ist sonnig und klar, der Charme und die Mythen der Samtsaison, die irdische Welt wird geboren und erlischt im Sprühregen der Strahlen und im Spiel der Mücken. Rauchige und wolkige Lager führen den Schatten durch den Kupferbach. Mittags komme ich zum Brunnen, wo die Liebe wie ein ewiger Anziehungspunkt ist ... Und betrunken und müde von der Hitze, ein Wilder im tropischen Staub, den ich mit den Lippen des Passes in den Himmel trinke und Schiffe nach Süden werf . Krim unter der Sternenkuppel der Arena, Krim in den von der Welle geleckten Steinen, In jedem abreisenden Besucher, mit einem Blick, der mit mir verbunden ist. Danilyuk Sergey. Ich werde am Brunnen anhalten. Er wird seine Handflächen ausbreiten, er wird die Freude weit verbreiten, er wird eine Tröpfchenjagd veranstalten. Der Brunnen hinterlässt lebendige Glücksspritzer mit Frische auf dem Körper, spendet Kühle bei schlechtem Wetter und lässt einen Regenbogen des Lebens entstehen. Yana Goncharuk.

In dieser Beschreibung erkläre ich Ihnen, wie Sie einen Heron-Brunnen bauen, der keinen Strom benötigt. Allerdings kann man den Leuten vorgaukeln, dass es so funktioniert. Wir werden den Heron-Brunnen mit unseren eigenen Händen aus gewöhnlichen Haushaltsmaterialien herstellen. Es ist sehr einfach zu bauen und das wird es auch ideales Projekt um es mit Ihren Kindern zu tun. Vielleicht könnten Sie sogar eine Lektion über Fluiddynamik oder konstante Bewegung erteilen?

Heron (Heron, Held) von Alexandria war ein Mathematiker und Erfinder. Er ist bekannt für seine Dampfmaschine, Aeolipile und viele andere Erfindungen, die Pneumatik nutzen (Wikipedia). Ich werde versuchen, eine meiner Lieblingserfindungen von Heron nachzubauen – den Heron-Brunnen.

Gesamtkosten für den Bau = 2 $ (Sie müssen 3 Flaschen Limonade trinken).

Was Sie brauchen: Vorräte

(3) 0,5-Liter-Wasserflaschen
(1) 9" Rohrlänge
(1) 11" Rohrlänge
(1) 15" Rohrlänge
Eine kleine Menge Plastilin oder Dichtmittel

Hinweis: 3/16" (5 mm) Aquariumschlauch oder jeder andere mit dünnen, starren Wänden. Fast jeder Schlauch funktioniert, auch flexibel, aber starr lässt sich sehr einfach verarbeiten. Ich habe zum Beispiel getippt passende Röhren V lokaler Laden für Haustiere etwa 0,50 $ pro Fuß.

Was Sie brauchen: Werkzeuge und Ausrüstung

Schere
Bohrmaschine (manuell oder elektrisch)
5/32" (4 mm) Bohrer (etwas kleiner als Rohrdurchmesser)

Sie haben die Materialien und Werkzeuge vorbereitet und beginnen mit der Geschichte, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen Heron-Brunnen herstellen.

Schritt 1: Bauen Sie einen Brunnentank

Schneiden Sie eine der Flaschen wie im Bild gezeigt in zwei Hälften. Werfen Sie den Flaschenboden nicht weg, sondern füllen Sie damit den Brunnen, wenn wir fertig sind.

Schritt 2: Löcher bohren

Sie müssen in jede Abdeckung 2 Löcher bohren. Bevor Sie mit dem Bohren von Löchern in die Kappe beginnen, platzieren Sie ein Stück Holz, um die Kappe zu stützen.

Wenn Sie mit der ersten Abdeckung fertig sind, verwenden Sie sie als Führung zum Bohren von Löchern in die zweite Abdeckung. Sie können die Kappen beim Bohren der Löcher an den oberen Kappen ausrichten. Jetzt sollten die Deckel jeweils Löcher haben, die ungefähr an der gleichen Stelle gebohrt sind.

Schritt 3: Löcher bohren Teil 2

Nehmen Sie einen der Deckel und verwenden Sie ihn als Führung, um Löcher in den Boden einer der verbleibenden unberührten Flaschen zu bohren. Dies wird am Ende die Flasche (B) sein, wie im Bild unten gezeigt.

Schritt 5: Anschließen der Heron-Brunnenrohre

Verbinden Sie die Rohre wie im Bild oben gezeigt. Alle Verbindungen müssen dicht sein. Wenn Sie einen 5/32-Bohrer verwendet haben, sollten Sie sich diesen besorgen. Wenn nicht, fügen Sie einfach eine kleine Menge Knetmasse (oder Dichtungsmasse) hinzu, um das Loch um das Rohr herum abzudichten. Außerdem ist es notwendig, die Verbindung zwischen Flasche (A) und (B) abzudichten. Sie können es auf dem ersten Bild sehen. Die anderen Anschlüsse sind dicht und ich habe dort kein Dichtmittel verwendet.

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass sich die Röhrchen in jeder Flasche in der richtigen Höhe befinden. Diese Höhen sind sehr wichtig!

Schritt 6: Wasser hinzufügen und genießen!

Jetzt müssen Sie nur noch Flasche (b) mit Wasser füllen und das gesamte System zusammenschrauben. Damit der selbstgebaute Heron-Brunnen funktioniert, füllen Sie Wasser in die obere Flasche (a). Genießen Sie Ihren Heimbrunnen ohne Strom!

Basierend auf Materialien von makezine.com

DER EINFACHE BRUNNEN

Um einen Brunnen zu bauen, nimm Plastikflasche mit geschnittenem Boden oder Glas aus Kerosinlampe Wählen Sie einen Stecker aus, der das schmale Ende abdeckt. Tun Sie es im Stau Durchgangsloch. Es kann gebohrt, mit einer facettierten Ahle durchstochen oder mit einem heißen Nagel durchgebrannt werden. Ein in Form des Buchstabens „P“ gebogenes Glasrohr oder ein Kunststoffrohr sollte fest in das Loch passen.

Drücken Sie die Öffnung der Tube mit dem Finger zusammen, drehen Sie die Flasche oder das Lampenglas um und füllen Sie sie mit Wasser. Wenn Sie den Ausgang der Röhre öffnen, fließt Wasser wie aus einer Fontäne heraus. Es funktioniert, bis der Wasserstand im großen Gefäß dem offenen Ende des Rohrs entspricht. Versuchen Sie zu erklären, warum das so ist.

DREI BRUNNEN

Vorbereiten der Ausrüstung

Nehmen Sie eine Flasche mit einem Schlauch, dessen Stab in den Korken gesteckt ist Kugelschreiber oder eine gewöhnliche Apothekenpipette. Nur ihre Glasröhre ist zu kurz. Daher ist es besser, den Gummibeutel stehen zu lassen und den Boden mit einer Schere abzuschneiden.

Brennen Sie mit einem heißen Nagel ein Loch in den Korken und stecken Sie das Röhrchen sehr fest hinein. Wenn es zu schwach ist, füllen Sie die Lücke mit Wachs oder Lack. Wählen Sie eine kleine Flasche mit festem Verschluss.

Füllen Sie diese Flasche fast bis zum Hals mit leicht mit Tinte getöntem Wasser und verschließen Sie sie mit einem Stopfen.
Das Wasser in der Flasche ist untergegangen Luftdruck. Der Druck draußen ist derselbe.

Wie bringt man den Brunnen zum Fließen?

Erleben Sie 1

Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu tun. Die erste besteht darin, den Druck draußen zu reduzieren.
Stellen Sie die Flasche auf einen flachen Teller. Gießen Sie etwas Wasser auf diesen Teller und legen Sie Löschpapierbögen aus. Nehmen Sie ein Drei-Liter-Glas und halten Sie es kopfüber über eine brennende Kerze, über einen Herd oder Elektroherd. Lassen Sie es gründlich aufwärmen und füllen Sie es mit heißer Luft.

Bereit?
Legen Sie es verkehrt herum auf einen Teller, die Ränder auf eine Löschunterlage. Die Flasche ist jetzt abgedeckt. Die Luft im Glas beginnt abzukühlen und Wasser wird aus dem Teller gesaugt. Bald wird sie alle unter die Dose gehen. Hey, aufgepasst, jetzt rutscht die Luft unter den Rändern durch! Aber es war nicht umsonst, dass wir die Schreibunterlage eingelegt haben. Drücken Sie fest auf den Boden des Glases, damit die nassen Blätter zusammengedrückt werden und die Luft nicht entweichen kann. Der Brunnen wird sich füllen!

Erfahrung2

Der Brunnen kann auf andere Weise aktiviert werden. Die Luft in der Flasche muss komprimiert sein! Nehmen Sie das obere Ende des Schlauchs in den Mund und blasen Sie so viel Luft wie möglich hinein. Am unteren Ende des Röhrchens treten Blasen aus.

Jetzt lass los. Schauen Sie, wie schön unser Brunnen floss!
Schade nur, dass es nicht lange hält. Das liegt an der Aktie Druckluft endet schnell. Damit der Brunnen länger funktioniert, müssen Sie etwas Wasser in die Flasche gießen. Trotzdem reicht es aus, damit der Brunnen funktioniert und mehr Luft in die Flasche gelangt. Und es ist nicht nötig, das Wasser mit Tinte abzutönen. Schließlich wird dieser Brunnen nicht untergehen Einmachglas, wird es auch ohne Tinte deutlich sichtbar sein. Und hier muss man den Schlauch in den Mund stecken.

Erleben Sie 3

Dieser Brunnen ähnelt dem vorherigen. Im Inneren der Flasche entsteht ein erhöhter Druck. Nur nicht durch Luftblasen, sondern auf eine andere Art und Weise.

Geben Sie ein paar Kreidestücke in eine Flasche und füllen Sie sie zu drei Vierteln mit Essig. Verschließen Sie es schnell mit einem Stopfen und einem Strohhalm und legen Sie es in ein Waschbecken oder ein großes Becken, damit der Essig nicht an die falschen Stellen gelangt. Schließlich beginnt es in der Flasche hervorzustechen Kohlendioxid, und unter seinem Druck wird eine Essigfontäne aus dem Rohr fließen!

BRUNNEN IN EINER FLASCHE

Nehmen Sie eine kleine Flasche oder ein Fläschchen, bohren Sie ein Loch in den Korken und stecken Sie einen gebrauchten langen Kugelschreiber hinein. Zuerst müssen Sie den Stab mit einem Draht und einem in Kölnischwasser getränkten Wattebausch von restlicher Paste reinigen. Für eine bessere Dichtheit die Stelle am Stopfen, an der der Schlauch eingeführt wird, mit Plastilin abdecken. Der Stab sollte nicht bis zur Mitte der Flasche reichen und sein äußeres Ende einige Zentimeter über den Stopfen hinausragen lassen. Das Loch am Ende des Stabes, das sich im Inneren der Flasche befindet, muss zunächst im Durchmesser verkleinert werden. Dies kann erreicht werden, indem man einen Korken aus einem Streichholzstück hineinsteckt und ihn mit einer dünnen Nadel durchsticht.

Gießen Sie Wasser in einen Topf, stellen Sie die Flasche hinein (damit sie nicht schwimmt!) und bringen Sie das Wasser zum Kochen. Lassen Sie das Wasser einige Minuten kochen. Während das Wasser kocht, bereiten Sie auf dem Tisch ein Glas Wasser vor, das mit roter Aquarellfarbe oder einem Körnchen Kaliumpermanganat getönt ist. Legen Sie ein Stück Pappe auf das Glas mit einem Loch, in das der Hals einer Flasche oder einer Flasche mit Kugelschreibermine passt.

Jetzt heißt es entschlossen und schnell handeln: Nehmen Sie die Flasche aus dem kochenden Wasser und stecken Sie sie auf den Kopf gestellt in das Loch im vorbereiteten Karton am Glas, während das äußere Ende des Stabes in das gefärbte Wasser fällt. Von der Spitze des Stabes in der Flasche beginnt ein dünner farbiger Fontänenstrahl zu fließen. Beim Kochen von Wasser trat ein Teil der heißen Luft, die sich durch Erhitzen ausdehnte, aus der Flasche aus, es bildete sich darin ein verdünnter Raum und der äußere Atmosphärendruck drückte Wasser aus dem Glas hinein. Gleichzeitig ein Rinnsal kaltes Wasser trug auch dazu bei, die Luft in der Flasche abzukühlen und ihr Volumen zu reduzieren.

Nachdem der Bach nun nicht mehr steigt, schauen Sie, wie viel Wasser die Flasche gefüllt hat. Genauso viel Luft kam heraus, als es für den Versuch vorbereitet wurde – in einem Topf gekocht.

BRUNNEN AUF DEM TISCH

Sie benötigen ein 30-40 cm langes Rohr; je breiter es ist, desto länger fließt der Brunnen. Schneiden Sie zwei Kreise aus, die genau in die Röhre passen. Schneiden Sie eine leere Kugelschreibermine diagonal in zwei Hälften. Nehmen Sie die Spitze heraus, drücken Sie mit einer Nadel die Kugel von innen heraus und stecken Sie die Spitze wieder ein.

Die Hälfte der Rute mit Spitze wird durch einen Kreis geführt, die zweite Hälfte durch den anderen. Sie schneiden schräg, damit die Hälften, auch wenn sie an den Kreisen anliegen, nicht geschlossen werden.

Schöpfen Sie mit dem unteren Ende des Spielzeugs Wasser aus der Badewanne und warten Sie, bis es aus der Spitze fließt. Dann drehen wir es um. Wasser bleibt nur zwischen den Bechern. In dieser Position senken Sie das Spielzeug in die Badewanne ab, wie in einem anderen Bild gezeigt.
Wasser füllt das Spielzeug von unten und verdrängt Luft in das Fach zwischen den Bechern. Es drückt auf das dort befindliche Wasser und an der Spitze tritt ein Bach aus.

Jetzt können Sie mit der Herstellung eines Tischbrunnens beginnen. Sie benötigen Plastikwürfel, einen Teller ebenfalls aus Plastik, Röhrchen und wiederum einen leeren Stab mit Spitze. Das dritte Bild zeigt schematisch, was dabei herauskommt (nur der Rahmen, an dem alles befestigt ist, ist nicht dargestellt).

Wenn die Aktion beginnt, befindet sich Wasser in den oberen Würfeln. Wasser fließt vom ersten oberen zum zweiten unteren. Bitte beachten Sie, dass das schräg abgeschnittene Rohrende am Boden des Würfels anliegt. Die Luft daraus strömt durch das nächste Rohr in den zweiten oberen Würfel. Beachten Sie auch, dass dieser Schlauch von Decke zu Decke verläuft. Usw. Vom letzten oberen Würfel schießt eine Fontäne in die Platte. Von dort fließt Wasser in den ersten unteren.

Wenn wir nur ein paar Würfel nehmen würden, würde der Brunnen klein ausfallen. Und hier ist eine Wassersäule von der Platte nach unten, dann vom ersten oberen Würfel nach unten und dann vom zweiten oberen Würfel nach unten. Mit jeder Säule steigt der Druck und damit auch die Höhe des Strahls. Im Grunde ist das, was wir vor uns haben, wie ein Wasserturm, der in drei Teile (wie eine Wurst quer) geschnitten und in einer Reihe aufgestellt wurde. Sie können nicht drei Würfelpaare nehmen, sondern beliebig viele Paare.

Am Ende der Aktion landet das gesamte Wasser in den unteren Würfeln. Wir drehen die Installation um. Das Aufladen dauert Sekunden, da das Wasser durch die Spitze zurückgehalten wird und die Luft schnell durch sie entweicht.

Die Installation sieht schöner aus und funktioniert genauer, wenn die Würfel an einer Kante oder noch besser an einer Ecke platziert werden. Dann Tischbrunnen Die Würfel haben die Form eines Diamanten. Der Teller kann in Form einer Blume geschnitten werden, die oberen Würfel sind „Blätter“, die unteren sind „Wurzeln“. Sie können auch einen Schmetterling zur Dekoration pflanzen!

Sie können ganz einfach drei spektakuläre Brunnen bauen.

Die erste ist eine Flasche – mit einem in den Korken gesteckten Strohhalm. Sie können zum Beispiel eine Glasröhre nehmen, die zum Schreiben von Briefen verwendet wird. Diese Tuben werden im Set in Schreibwarengeschäften verkauft. Oder Sie nehmen eine gewöhnliche Apothekenpipette. Nur ihre Glasröhre ist zu kurz. Daher ist es besser, den Gummibeutel stehen zu lassen und den Boden mit einer Schere abzuschneiden.

Brennen Sie mit einem heißen Nagel ein Loch in den Korken und stecken Sie das Röhrchen sehr fest hinein. Wenn es zu schwach ist, füllen Sie die Lücke mit Wachs oder Lack. Wählen Sie eine kleine Flasche mit festem Verschluss. Füllen Sie diese Flasche fast bis zum Hals mit leicht mit Tinte getöntem Wasser und verschließen Sie sie mit einem Stopfen.

Das Wasser in der Flasche steht unter Atmosphärendruck. Der Druck draußen ist derselbe. Wie bringt man den Brunnen zum Fließen? Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu tun. Die erste besteht darin, den Druck draußen zu reduzieren. Aus Ihrer Erfahrung mit der Münze wissen Sie bereits, wie das geht.

Stellen Sie die Flasche auf einen flachen Teller. Gießen Sie etwas Wasser auf diesen Teller und legen Sie Löschpapierbögen aus. Nehmen Sie ein Drei-Liter-Glas und halten Sie es kopfüber über eine brennende Kerze, über einen Herd oder Elektroherd. Lassen Sie es gründlich aufwärmen und füllen Sie es mit heißer Luft.

Bereit? Legen Sie es verkehrt herum auf einen Teller, die Ränder auf eine Löschunterlage. Die Flasche ist jetzt abgedeckt. Die Luft im Glas beginnt abzukühlen und Wasser wird aus dem Teller gesaugt. Bald wird sie alle unter die Dose gehen. Hey, aufgepasst, jetzt rutscht die Luft unter den Rändern durch! Aber es war nicht umsonst, dass wir die Schreibunterlage eingelegt haben. Drücken Sie fest auf den Boden des Glases, damit die nassen Blätter zusammengedrückt werden und die Luft nicht entweichen kann. Der Brunnen wird sich füllen!

Der Brunnen kann auf andere Weise aktiviert werden. Die Luft in der Flasche muss komprimiert sein! Nehmen Sie das obere Ende des Schlauchs in den Mund und blasen Sie so viel Luft wie möglich ein. Am unteren Ende des Röhrchens treten Blasen aus.

Jetzt lass los. Schauen Sie, wie schön unser Brunnen floss! Schade nur, dass es nicht lange hält. Dies liegt daran, dass der Vorrat an Druckluft schnell zur Neige geht. Damit der Brunnen länger funktioniert, müssen Sie etwas Wasser in die Flasche gießen. Trotzdem reicht es aus, damit der Brunnen funktioniert und mehr Luft in die Flasche gelangt. Und es ist nicht nötig, das Wasser mit Tinte abzutönen. Schließlich fließt dieser Brunnen nicht unter einem Glas, er ist auch ohne Tinte deutlich sichtbar. Und hier muss man den Schlauch in den Mund stecken.

Der dritte Brunnen ähnelt dem zweiten. Im Inneren der Flasche entsteht ein erhöhter Druck. Nur nicht durch Luftblasen, sondern auf eine andere Art und Weise, die Sie bereits kennen. Geben Sie ein paar Kreidestücke in eine Flasche und füllen Sie sie zu drei Vierteln mit Essig. Verschließen Sie es schnell mit einem Stopfen und einem Strohhalm und stellen Sie es in ein Waschbecken oder ein großes Becken, damit der Essig nicht an Stellen gelangt, an die er nicht gelangen sollte. Schließlich wird in der Flasche Kohlendioxid freigesetzt und unter seinem Druck beginnt eine Essigfontäne aus dem Rohr zu fließen!