Kaip pačiam namuose pasidaryti fontano maketą (fizikos užduotis)? Tiriamasis darbas „Gario fontano modelio kūrimas ir studijavimas“ – tai fizikos (7 kl.) mokinių kūrybinis darbas tema Garnio fontano modelio surinkimas ir bandymas.

1. Fizinis fontano veikimo principas Fontano veikimas grindžiamas susisiekiančių indų dėsniu, kuris yra tas, kad susisiekiančiuose induose susidaro vienalytis skystis tame pačiame lygyje. Skysčio slėgis indo apačioje: p = ρgh Viena iš laivo alkūnių atlieka vandens bokšto, o kita - fontano vaidmenį. Kuo aukštesnis vandens bokštas, tuo didesnis vandens aukštis jame, tuo didesnis slėgio skirtumas tarp fontano ir bokšto ir tuo stipresnė bus fontano srovė. p2p2 p1p1

2. Medžiagos fontano modeliui gaminti Fontanui pagaminti mums reikės: 1) Vieno 1,5 litro butelio (vandens butelyje užtenka 510 min. fontano veikimo). 2) Lašintuvas (galite paimti bet kokią žarną, bet geriau lašintuvas, nes jis ilgas, turi valymo filtrą ir pipetę gale). 3) Didelis butelis (610 litrų). 4) Didelė dėžutė. 5) Kabantis laikiklis už butelį.

Praktiškai negalime pakeisti „vandens bokšto“ aukščio, tačiau žinome, kad pagal Paskalio dėsnį skysčio ar dujų susidaręs slėgis perduodamas į kiekvieną skysčio ar dujų tašką nepakitęs, todėl pakanka paspauskite stūmoklį (butelį) ant vandens dešinėje susisiekiančių indų alkūnėje, kad vandens srovė fontane pakiltų į didesnį aukštį.

Jau senovėje žmonės galvojo, kaip sukurti dirbtinius rezervuarus, ypač domėjosi tekančio vandens paslaptimi. Žodis fontanas yra lotynų-italų kilmės, kilęs iš lotyniško žodžio „von tis“, kuris verčiamas kaip „šaltinis“. Tai reiškia, kad vandens srovė kyla aukštyn arba išteka iš vamzdžio, veikiant slėgiui.

Architektūriniu požiūriu fontanas yra statinys, kuris tarnauja kaip pagrindas arba tvora vandens srautams, tekantiems aukštyn ir žemyn. Iš pradžių fontanai buvo statomi kaip viešasis šaltinis geriamas vanduo. Vėliau žaliųjų erdvių, judančio vandens iš fontanų ir architektūrinių kompozicijų derinimas tapo viena iš priemonių įgyvendinti unikalius meninius sprendimus šiuolaikinėje architektūroje.

Aivazovskis Ivanas. „Didieji Peterhofo rūmai“.

Eilėraščiai apie fontanus. Prie fontano slepia slegianti jūra, šviečia šviesa, o seklumos gaudo vėjelį. Šlapias miegas slėniuose ir kalvose, Prie fontano auga rūstus kiparisas. Fontanas saulėtas ir skaidrus, Aksominio sezono žavesys ir mitai, Žemiškasis pasaulis gimsta ir užgęsta Purkštuvų pursluose ir dykumų žaidimuose. Dūminės ir debesuotos stovyklos veda šešėlį prie vario upelio. Vidurdienį ateinu prie fontano, Kur meilė kaip amžinas traukimas... Ir girtas ir pavargęs nuo karščio, Laukinis atogrąžų dulkėse geriu dangų perėjos lūpomis, Ir sviedžiu laivus į pietus . Krymas po žvaigždėtu arenos kupolu, Krymas bangų laižomais akmenimis, Kiekviename išeinančiame lankytoje, Su žvilgsniu, kuris susijęs su manimi. Sergejus Daniliukas. Sustosiu prie fontano. Jis išskleis delnus, Jis išsklaidys džiaugsmą plačiai, Jis surengs lašelių gaudymą. Fontanas paliks gyvus laimės purslus ant kūno gaivumo, suteiks vėsos esant prastam orui ir taps gyvybės vaivorykšte. Yana Goncharuk.

Šiame aprašyme papasakosiu, kaip pasigaminti Heron fontaną, kuriam nereikia elektros. Nors galite suklaidinti žmones manydami, kad tai veikia taip. Savo rankomis iš įprastų buitinių medžiagų pagaminsime Herono fontaną. Tai labai lengva sukurti ir taip bus idealus projektas daryti tai su savo vaikais. Galbūt netgi galėtumėte pamoką apie skysčių dinamiką ar nuolatinį judėjimą?

Garnys (Heron, Hero) iš Aleksandrijos buvo matematikas ir išradėjas. Jis gerai žinomas dėl savo garų variklis, Aeolipile ir daugelis kitų išradimų, kuriuose naudojama pneumatika (Wikipedia). Pabandysiu atkurti vieną mėgstamiausių garnių išradimų – Garnio fontaną.

Bendra statybos kaina = 2 USD (jums reikės išgerti 3 butelius sodos).

Ko jums reikia: reikmenys

(3) 0,5 litro vandens buteliai
(1) 9 colių vamzdžio ilgis
(1) 11 colių vamzdžio ilgis
(1) 15 colių vamzdžio ilgis
Nedidelis plastilino arba sandariklio kiekis

Pastaba: 3/16" (5 mm) akvariumo vamzdeliai ar bet koks kitas su plonomis standžiomis sienelėmis. Tiks beveik bet koks vamzdis, net ir lankstus, bet kietas yra labai lengvas. Pavyzdžiui, aš rašiau tinkami vamzdeliai V vietinė parduotuvė naminiams gyvūnėliams apie 0,50 USD už pėdą.

Ko jums reikia: įrankiai ir įranga

Žirklės
Gręžtuvas (rankinis arba elektrinis)
5/32" (4 mm) grąžtas (šiek tiek mažesnis nei vamzdžio skersmuo)

Paruošėte medžiagas ir įrankius, ir pradėkime pasakojimą apie tai, kaip savo rankomis pasidaryti Heron fontaną.

1 veiksmas: sukurkite fontano rezervuarą

Perpjaukite vieną iš butelių per pusę, kaip parodyta paveikslėlyje. Neišmeskite butelio dugno, juo galėsite užpildyti fontaną, kai baigsime.

2 veiksmas: skylių gręžimas

Kiekviename dangtyje turėsite išgręžti 2 skyles. Prieš pradėdami gręžti skylutes dangtelyje, padėkite medžio gabalą, kad atremtų dangtelį.

Baigę pirmąjį dangtelį, naudokite jį kaip kreiptuvą, kad išgręžtumėte skyles antrame dangtyje. Kai gręžiate skyles, dangtelius galite sulygiuoti su viršutiniais dangteliais. Dabar dangteliai turi būti išgręžti maždaug toje pačioje vietoje.

3 veiksmas: skylių gręžimas 2 dalis

Paimkite vieną iš dangtelių ir naudokite jį kaip kreiptuvą, norėdami išgręžti skylutes vieno iš likusių nepaliestų butelių apačioje. Tai bus butelis (B), kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

5 veiksmas: Heron fontano vamzdžių prijungimas

Prijunkite vamzdelius, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Visos jungtys turi būti sandarios. Jei naudojote 5/32 grąžtą, turėtumėte juos įsigyti. Jei ne, tiesiog įpilkite nedidelį kiekį žaismingos tešlos (arba sandariklio), kad uždarytumėte skylę aplink vamzdelį. Taip pat būtina sandarinti jungtį tarp butelio (A) ir (B). Tai galite pamatyti pirmoje nuotraukoje. Kitos jungtys nepratekės ir ten nenaudojau jokio sandariklio.

Pastaba: Įsitikinkite, kad kiekviename buteliuke tūbelės yra atitinkamame aukštyje. Šie aukščiai yra labai svarbūs!

6 veiksmas: įpilkite vandens ir mėgaukitės!

Dabar tereikia užpildyti butelį (b) vandeniu ir susukti visą sistemą. Kad savarankiškai surinktas Heron fontanas veiktų, įpilkite vandens į viršutinį butelį (a). Mėgaukitės savo namų fontanu be elektros!

Remiantis medžiaga iš makezine.com

PAPRASTAS FONTANAS

Norėdami pastatyti fontaną, imkite plastikinis butelys su nupjautu dugnu arba stiklu iš žibalo lempa, pasirinkite kištuką, dengiantį siaurą galą. Padarykite tai kamštyje per skylę. Jį galima išgręžti, perverti briaunuotu ylu arba perdegti karšta vinimi. Stiklinis vamzdelis, išlenktas raidės „P“ forma arba plastikinis vamzdis, turi tvirtai tilpti į skylę.

Pirštu suspauskite tūbelės angą, apverskite buteliuką ar lempos stiklą aukštyn kojomis ir pripildykite vandens. Atidarius išėjimą iš vamzdžio, vanduo iš jo ištekės kaip iš fontano. Jis veiks tol, kol vandens lygis dideliame inde bus lygus atviram vamzdžio galui. Pabandykite paaiškinti, kodėl taip yra.

TRYS FONTANAI

Įrangos paruošimas

Paimkite buteliuką su vamzdeliu iš strypo, įkišto į kamštį šratinukas arba įprastą vaistinės pipetę. Tik jos stiklinis vamzdelis per trumpas. Todėl guminį maišelį geriau palikti, nupjaunant jo dugną žirklėmis.

Karšta vinimi išdeginkite kamštyje skylutę ir labai sandariai įkiškite į ją vamzdelį. Jei pasirodys per silpna, užpildykite tarpą vašku arba laku. Pasirinkite mažą buteliuką su sandariu dangteliu.

Į šį butelį beveik iki kakliuko pripildykite vandens, šiek tiek nuspalvinto rašalu, ir užkimškite kamščiu.
Vanduo butelyje yra po Atmosferos slėgis. Slėgis lauke toks pat.

Kaip priversti fontaną tekėti?

Patirtis 1

Yra du būdai tai padaryti. Pirmiausia reikia sumažinti slėgį lauke.
Įdėkite butelį į negilią lėkštę. Į šią lėkštę įpilkite šiek tiek vandens ir išdėliokite šveitimo popieriaus lapus. Paimkite trijų litrų stiklinį indelį ir laikykite jį aukštyn kojomis virš degančios žvakės, virš viryklės ar elektrinės viryklės. Leiskite gerai sušilti, leiskite užpildyti karštu oru.

Pasiruošę?
Padėkite jį aukštyn kojomis ant lėkštės, kraštelius ant trintuvo. Dabar butelis uždengtas. Indelyje esantis oras pradės vėsti, o vanduo bus išsiurbtas iš lėkštės. Netrukus ji visa pateks po skardine. Ei, saugokis, dabar oras nuslys po kraštais! Bet ne veltui įdėjome bloterį. Stipriai paspauskite stiklainio dugną, prispaus šlapius lapus ir oras nepabėgs. Fontanas prisipildys!

Patirtis 2

Fontaną galima įjungti kitu būdu. Oras butelyje turi būti suspaustas! Paimkite viršutinį vamzdelio galą į burną ir įpūskite tiek oro, kiek galite. Iš apatinio vamzdžio galo išeis burbuliukai.

Dabar paleisk. Pažiūrėkite, kaip gražiai tekėjo mūsų fontanas!
Tik gaila, kad tai trunka neilgai. Taip yra dėl to, kad atsargos suspaustas oras greitai baigiasi. Kad fontanas veiktų ilgiau, į butelį reikia įpilti šiek tiek vandens. Vis dėlto pakaks, kad fontanas veiktų, ir į butelį pateks daugiau oro. Ir nereikia dažyti vandens rašalu. Juk po šiuo fontanu nepratekės stiklinis indas, jis bus aiškiai matomas net be rašalo. Ir čia jūs turite įdėti vamzdelį į burną.

Patirtis 3

Šis fontanas panašus į ankstesnįjį. Butelio viduje sukuriamas padidėjęs slėgis. Tik ne pučiant orą, o kitaip.

Į butelį įdėkite keletą kreidos gabalėlių ir tris ketvirtadalius užpildykite actu. Greitai užsandarinkite kamščiu ir šiaudeliu ir padėkite į kriauklę ar didelį dubenį, kad actas nepatektų į netinkamas vietas. Juk butelyje jis pradės ryškėti anglies dioksidas, o spaudžiant iš vamzdelio ištekės acto fontanas!

FONTANAS BUTELYJE

Paimkite nedidelį buteliuką ar buteliuką, kamštyje išgręžkite skylę ir įkiškite į jį naudotą ilgą tušinuką. Pirmiausia turite nuvalyti strypą nuo likusios pastos, naudodami vielą ir vatos gabalėlį, suvilgytą Kelne. Kad būtų geresnis sandarumas, uždenkite plastilinu kištuko vietą, kur įkišamas vamzdelis. Strypas neturi siekti šiek tiek butelio vidurio, o išorinis jo galas turi pakilti kelis centimetrus virš kamščio. Strypo gale esančios skylės, esančios butelio viduje, skersmuo pirmiausia turi būti sumažintas. Tai galima padaryti įkišus kamštelį iš degtuko gabalėlio ir persmeigus plona adata.

Į puodą supilkite vandenį, įdėkite buteliuką (kad neplauktų!) ir užvirinkite vandenį. Leiskite vandeniui virti keletą minučių. Kol vanduo verda, ant stalo paruoškite stiklinę vandens, nuspalvintą raudonais akvareliniais dažais arba kalio permanganato grūdeliu. Ant stiklo uždėkite kartono gabalėlį su skylute, į kurią tilps butelio ar buteliuko kaklelis su tušinuko užpildu.

Dabar reikia veikti ryžtingai ir greitai: išimkite buteliuką iš verdančio vandens ir, apversdami jį aukštyn kojomis, įkiškite į paruošto kartono skylutę ant stiklo, o išorinis strypo galas nuleis į spalvotą vandenį. Iš butelyje esančio strypo galo pradės tekėti plona spalvota fontano srovė. Užvirinus vandenį, dalis karšto oro, kuris išsiplėtė nuo šildymo, išėjo iš butelio, jame susidarė išretėjusi erdvė, o išorinis atmosferos slėgis iš stiklinės į jį varė vandenį. Tuo pačiu ir srovelė saltas vanduo taip pat padėjo atvėsinti butelio viduje esantį orą ir sumažinti jo tūrį.

Dabar, kai upelis nustojo kilti, pažiūrėkite, kiek vandens pripildė butelį. Lygiai tiek oro iš jo išėjo, kai buvo ruošiamas eksperimentui – virinamas puode.

FONTANAS ANT STALO

Jums reikės 30-40 cm ilgio vamzdžio, kuo jis platesnis, tuo ilgiau fontanas tekės. Iškirpkite du apskritimus, kurie tvirtai priglunda prie vamzdžio. Tuščią tušinuką perpjaukite per pusę įstrižai. Išimkite antgalį, adata išstumkite rutulį iš vidaus ir įkiškite galiuką atgal.

Pusė meškerės su antgaliu pervedama per vieną apskritimą, antra pusė – per kitą. Jie nupjaunami įstrižai, kad pusės, net ir atsiremdamos į apskritimus, nesusidarytų.

Naudokite apatinį žaislo galą, kad iš vonios ištrauktumėte vandenį ir palaukite, kol jis ištekės iš galo. Tada apverčiame. Vanduo lieka tik tarp puodelių. Šioje padėtyje nuleiskite žaislą į vonią, kaip parodyta kitame paveikslėlyje.
Vanduo užpildo žaislą iš apačios, išstumdamas orą į skyrių tarp puodelių. Jis spaudžia ten esantį vandenį, o iš galo išnyra upelis.

Dabar galite pradėti gaminti stalinį fontaną. Jums reikės plastikinių kubelių, lėkštės taip pat iš plastiko, vamzdelių ir vėl tuščio strypo su antgaliu. Trečiame paveikslėlyje pavaizduota schema, kas išeis (nerodomas tik rėmelis, ant kurio viskas pritvirtinta).

Kai veiksmas prasideda, vandens yra viršutiniuose kubeliuose. Vanduo teka iš pirmojo viršutinio į antrąjį apatinį. Atkreipkite dėmesį, kad vamzdžio galas, perpjautas kampu, remiasi į kubo apačią. Oras iš jo teka per kitą vamzdelį į antrąjį viršutinį kubą. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad šis vamzdis eina nuo lubų iki lubų. Ir taip toliau. Iš paskutinio viršutinio kubo į lėkštę šauna fontanas. Iš jo vanduo teka į pirmąjį apatinį.

Jei paimtume tik porą kubelių, fontanas pasirodytų mažas. Ir čia yra vandens stulpelis nuo plokštelės žemyn, tada nuo pirmojo viršutinio kubo žemyn, tada iš antrojo viršaus žemyn. Su kiekvienu stulpeliu didėja slėgis, o kartu ir srovės aukštis. Iš esmės tai, ką turime priešais, yra tarsi vandens bokštas, kuris buvo supjaustytas į tris dalis (kaip dešra skersai) ir pastatytas iš eilės. Galite paimti ne tris poras kubelių, o bet kokį porų skaičių.

Veiksmo pabaigoje visas vanduo patenka į apatinius kubelius. Mes apverčiame instaliaciją. Įkrovimas trunka kelias sekundes, nes vanduo sulaikomas antgaliu, o oras greitai išeina pro jį.

Instaliacija atrodys gražiau ir veiks tiksliau, jei kubeliai bus dedami ant krašto, o dar geriau – ant kampo. Tada stalo fontanas kubeliai bus deimanto formos. Lėkštę galima iškirpti gėlės pavidalu, viršutiniai kubeliai bus „lapai“, apatiniai – „šaknys“. Papuošimui galite pasodinti ir drugelį!

Galite lengvai padaryti tris įspūdingus fontanus.

Pirmasis yra butelis – su šiaudeliu, įkištu į kamštį. Pavyzdžiui, galite paimti stiklinį vamzdelį, kuris naudojamas raidėms rašyti. Šie vamzdeliai parduodami rinkiniais kanceliarinių prekių parduotuvėse. Arba galite paimti įprastą vaistinės pipetę. Tik jos stiklinis vamzdelis per trumpas. Todėl guminį maišelį geriau palikti, nupjaunant jo dugną žirklėmis.

Karšta vinimi išdeginkite kamštyje skylutę ir labai sandariai įkiškite į ją vamzdelį. Jei pasirodys per silpna, užpildykite tarpą vašku arba laku. Pasirinkite mažą buteliuką su sandariu dangteliu. Į šį butelį beveik iki kakliuko pripildykite vandens, šiek tiek nuspalvinto rašalu, ir užkimškite kamščiu.

Vanduo butelyje yra veikiamas atmosferos slėgio. Slėgis lauke toks pat. Kaip priversti fontaną tekėti? Yra du būdai tai padaryti. Pirmiausia reikia sumažinti slėgį lauke. Iš savo patirties su moneta jau žinote, kaip tai padaryti.

Įdėkite butelį į negilią lėkštę. Į šią lėkštę įpilkite šiek tiek vandens ir išdėliokite šveitimo popieriaus lapus. Paimkite trijų litrų stiklinį indelį ir laikykite jį aukštyn kojomis virš degančios žvakės, virš viryklės ar elektrinės viryklės. Leiskite gerai sušilti, leiskite užpildyti karštu oru.

Pasiruošę? Padėkite jį aukštyn kojomis ant lėkštės, kraštelius ant trintuvo. Dabar butelis uždengtas. Indelyje esantis oras pradės vėsti, o vanduo bus išsiurbtas iš lėkštės. Netrukus ji visa pateks po skardine. Ei, saugokis, dabar oras nuslys po kraštais! Bet ne veltui įdėjome bloterį. Stipriai paspauskite stiklainio dugną, prispaus šlapius lapus ir oras nepabėgs. Fontanas prisipildys!

Fontaną galima įjungti kitu būdu. Oras butelyje turi būti suspaustas! Paimkite viršutinį vamzdelio galą į burną ir įpūskite tiek oro, kiek galite. Iš apatinio vamzdžio galo išeis burbuliukai.

Dabar paleisk. Pažiūrėkite, kaip gražiai tekėjo mūsų fontanas! Tik gaila, kad tai trunka neilgai. Taip yra todėl, kad tiekiamas suslėgtas oras greitai baigiasi. Kad fontanas veiktų ilgiau, į butelį reikia įpilti šiek tiek vandens. Vis dėlto pakaks, kad fontanas veiktų, ir į butelį pateks daugiau oro. Ir nereikia dažyti vandens rašalu. Juk šis fontanas neplauks po stikliniu indeliu, jis bus aiškiai matomas net be rašalo. Ir čia jūs turite įdėti vamzdelį į burną.

Trečiasis fontanas panašus į antrąjį. Butelio viduje sukuriamas padidėjęs slėgis. Tik ne pučiant orą, o kitu būdu, kurį jau žinote. Į butelį įdėkite keletą kreidos gabalėlių ir tris ketvirtadalius užpildykite actu. Greitai užsandarinkite kamščiu ir šiaudeliu ir įdėkite į kriauklę arba didelį dubenį, kad actas nepatektų ten, kur neturėtų. Galų gale, butelyje pradės išsiskirti anglies dioksidas, o jo slėgis iš vamzdelio pradės tekėti acto fontanas!