Исследовательская работа «Зависимость высоты струи фонтана от физических параметров. Фонтаны мира от древности до наших дней Фонтан при нагревании воздуха в колбе
Cлайд 1
*Cлайд 2
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img1.jpg)
Cлайд 3
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img2.jpg)
Cлайд 4
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img3.jpg)
Cлайд 5
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img4.jpg)
Cлайд 6
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img5.jpg)
Cлайд 7
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img6.jpg)
Cлайд 8
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img7.jpg)
Cлайд 9
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img8.jpg)
Cлайд 10
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img9.jpg)
Cлайд 11
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img10.jpg)
Cлайд 12
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img11.jpg)
Cлайд 13
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img12.jpg)
Cлайд 14
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img13.jpg)
Cлайд 15
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img14.jpg)
Cлайд 16
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img15.jpg)
Cлайд 17
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/22/21410/389/img16.jpg)
Выполнили ученики 7 классов
Мокаев Алим, Туменов Амиран, Бозиев Ислам, Оракова Маргарита
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img1.jpg)
Цель: рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы циркуляционных фонтанов.
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img2.jpg)
Задачи:
1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.
2. Сконструировать макет циркуляционного фонтана
3. Создать копилку фонтанов города Нальчика.
4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов.
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img3.jpg)
Методы:
Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, анализ информации и результатов.
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img4.jpg)
Актуальность проблемы
Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах.
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img5.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img6.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img7.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img8.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img9.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img10.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img11.jpg)
Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей .
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img12.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img13.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img14.jpg)
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. Соответственно чем больше разница этих высот, тем сильнее давление и выше бьет струя фонтана. Так же на высоту струи фонтана влияет диаметр выходного отверстия фонтана. Чем оно меньше, тем выше бьет фонтан.
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img15.jpg)
Циркуляционный фонтан
В циркуляционных фонтанах вода бежит по замкнутому кругу. Основной резервуар у них расположен внизу. Вода из резервуара поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подачи к ним воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img16.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img17.jpg)
Естественные фонтаны
гейзеры, родники и
артезианские воды
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img18.jpg)
Искусственные фонтаны:
уличные, ландшафтные, интерьерные
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img19.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img20.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img21.jpg)
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img22.jpg)
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img23.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img24.jpg)
Фонтан в СПА-отеле
« Синдика»
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img25.jpg)
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img26.jpg)
Фонтан перед Государственным киноконцертным залом
Фонтан у кинотеатра
«Восток»
Фонтан на проспекте Шогенцукова
Фонтан на площади 400-летия воссоединения с Россией
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img27.jpg)
10 самых удивительных фонтанов мира
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img28.jpg)
Фонтан «Лунная радуга» (Сеул) - самый длинный фонтан на мосту
2. Фонтан короля Фахда (Джидда) -
самый высокий
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img29.jpg)
3. Фонтанный комплекс Dubai Fountain (Дубай) - самый большой и самый дорогой
4. Фонтан Корона (Чикаго) -
самый интернациональный
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img30.jpg)
5. Фонтаны Петергофа (Санкт-Петербург) - самые роскошные
6. Фонтан богатства (Сингапур) - фонтан, построенный по фэн-шуй
![](https://i1.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img31.jpg)
7. Фонтан Bellagio (Лас-Вегас) - самый знаменитый танцующий фонтан Америки
8. Парящие фонтаны (Осака)
- самые воздушные
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img32.jpg)
9. Ртутный фонтан (Барселона)
- самый ядовитый
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img33.jpg)
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img34.jpg)
Экспериментальная часть работы
Сделать фонтан - это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу.
Гипотеза:
- Попробовать для изготовления фонтана использовать то, что в сообщающихся сосудах однородная жидкость находится на одном уровне
- Если фонтан будет работать, выяснить зависит ли высота фонтана от диаметра трубки
Результаты работы:
Мы хотим представить вашему вниманию циркуляционные фонтаны.
Проведённые исследования: «Проверка зависимости высоты столба фонтана от диаметра трубки»
Вывод:
Высота фонтана зависит от диаметра трубки. Чем меньше диаметр трубки, тем выше столб фонтана.
![](https://i0.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img35.jpg)
Выводы:
1.Во всех фонтанах используются сообщающиеся сосуды
2. В сообщающихся сосудах однородная жидкость стремится оказаться на одном уровне
3. Фонтан бьет за счет разности высот воды в сообщающихся сосудах
4. Различие фонтанов - в способе подачи воды в основной резервуар
Полученные результаты:
- Копилка фонтанов города Нальчика
2. Сделанные своими руками циркуляционные фонтаны
![](https://i2.wp.com/fhd.multiurok.ru/f/3/1/f319e2d3574abb92cb9c405d2035eeb062b38231/img36.jpg)
«Водная среда» - Воду ищите там, где растет рогоз. Обитатели водной среды. Тема урока: Водная среда. Вопросы для повторения: Камыш озерный. Сравнение условий жизни в разных средах. Рогоз узколистный. Сегодня мы узнаем:
«Биогеоценоз пруда» - Налим. Биоценоз пресного водоема. Птицы, живущие на поверхности. Биогеоценоз пруда. Гетеротрофные организмы. Виды, живущие на поверхности. Населенность водоема. Солнечный свет. Биотические факторы. Автотрофные организмы.
«Растительные сообщества» - Клементс мечтал превратить экологию в настоящую науку. Александр Николаевич Формозов (1899 – 1973). С «новой ботаникой» в принципе могла бы хорошо сочетается экологическая география растений… В 1933 г. Браун-Бланке публикует «Prodrome des Groupements Vegetaux» (Продромус). Весь упор делается на флористический подход к экологическим по сути задачам.
«Абиотические факторы» - Растения: засухоустойчивые – влаголюбивые и водные Животные: водные – воды достаточно в пище. Имеются адаптации. Температура. Абиотические факторы среды. Влажность. Теплокровные организмы (птицы и млекопитающие). Холоднокровные организмы (беспозвоночные и многие позвоночные). Оптимальные температурный режим для организмов от 15 до 30 градусов Однако, ….
«Сообщества воды» - Как удержаться на поверхности воды? Вытянутое, обтекаемое тело. Сообщество толщи воды. Летучая рыба. Плоское, как плот, тело. Имеют выросты, щетинки. «Матросы». Весь мировой океан – единая экологическая система. В океане: Сообщество поверхности воды. Мышцы. Португальский кораблик и парусник. Глубоководное сообщество.
«Окружающая среда биология» - Аэробионты. Количество О2 Количество Н2О Колебания t Освещенность Плотность. Поместите в соответствующую среду обитания животных или растения из предложенного списка. Изучение различных сред обитания организмов. Эрнст Геккель. Стенобионты. Организменная среда. Наземно-воздушная среда. условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм.
Слайд 2
Весна! Наступает замечательное время тепла, цветения и ярких красок после зимней «спячки», «просыпаются» фонтаны, тысячи водяных струй торжественно салютуют рассвету природы. В прошлом году я проводила исследование по этой же теме, а в этом году решила продолжить ее. Так как у меня возникла много вопросов: где появились первые фонтаны? Какие виды фонтанов бывают? Можно ли сделать фонтан самой?
Слайд 3
Я решила провести исследование по теме «Водяная феерия: фонтаны»
Цель исследования: 1. Расширить область личных знаний по теме «Сообщающие сосуды»(в том числе исторического и политехнического характера;) 2. Использовать полученные знания для выполнения творческих заданий; 3. Подобрать задачи по теме «Давление в жидкостях и газах. Сообщающиеся сосуды». Для достижения поставленной цели мне необходимо решить следующие задачи: 1. Изучить историю создания фонтанов; 2. Разобраться в устройстве и принципе действия фонтанов; 3. Познакомиться с давлением как движущей силой работы фонтанов; 4. Сделать простейшие модели действующих фонтанов; 5. Создать презентацию «Водная феерия: фонтаны».
Слайд 4
История создания фонтанов
Фонтан (от ит. fontana – от лат. fontis – источник) – струя жидкости или газа, выбрасываемая под давлением (словарь иностранных слов. – М.: Русский язык, 1990). Впервые, фонтаны появились в Древней Греции. Семь столетий люди строили фонтаны по принципу сообщающихся сосудов. С начала 17 века фонтаны стали приводить в действие с помощью механических насосов, которые постепенно заменили паровые установки, а затем и электрические насосы.
Слайд 5
Фонтан Герона
Фонтаны обязаны своим существованием знаменитому греческому механику Герону Александрийскому, жившему в I –II в. н. э. Именно Герон прямо указал на то, что расход, или норма, распределяемой воды зависит от ее уровня в водохранилище, от поперечного сечения канала и скорости воды в нем. Придуманный Героном прибор, служит одним из образцов знаний в древности (за 200 лет до Р. X.) в области гидростатики и аэростатики.
Слайд 6
Д а в л е н и е
Для того чтобы охарактеризовать распределение сил давления независимо от размеров поверхности, на которую они действуют, вводят понятие давления. р = F/S. Нальем воду в сосуд, в боковой стенке которого сделаны одинаковые отверстия. Мы увидим, что нижняя струя вытекает на большее расстояние, верхняя – на меньшее. Это значит, что в нижней части сосуда давление больше, чем в верхней части.
Слайд 7
Принцип действия сообщающихся сосудов.
Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению. Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтальной плоскости. Принцип действия сообщающихся сосудов лежит в основе работы фонтанов.
Слайд 8
Техническое устройство фонтанов
Фонтаны бывают водометные, каскадные, механические, фонтаны- шутихи (например, в Петергофе), разной высоты, формы и у каждого есть свое название. Раньше все фонтаны были прямоточными, то есть работали напрямую от водопровода, сейчас применяется «оборотное» водоснабжение, с использованием мощных насосов. Струятся фонтаны тоже по-разному: динамическими струями (могут менять высоту) и статическими струями (струя на одном уровне).
Слайд 9
Модель фонтана
Используя свойства сообщающихся сосудов, можно построить модель фонтана. Для этого необходимы резервуар с водой, широкая банка 1, резиновая или стеклянная трубка 2, бассейн из низкой жестяной банки 3.
Слайд 10
Слайд 11
Как высота струи зависит от диаметра отверстия и высоты поднятия резервуара?
Слайд 12
Действие различных моделей фонтанов
Упрощенная модель фонтана Герона Самодельный Геронов фонтан
Слайд 13
Слайд 14
Фонтан при нагревании воздуха в колбе
При нагревании воды в первой колбе образуется пар, который создает избыточное давление во втором сосуде, вытесняя из него воду.
Слайд 15
Уксусный фонтан
Колбу на ¾ заполнить столовым уксусом, бросить в него несколько кусочков мела, быстро закупорить пробкой с вставленной в нее стеклянной трубкой. Из трубки забьет фонтан
Слайд 16
З а к л ю ч е н и е
В ходе работы я ответила на вопрос: что является движущей силой работы фонтанов и, используя полученные знания, смогла создать различные действующие модели фонтанов, создала презентацию «Водная феерия: фонтаны». Выполнение работы включило в себя следующие элементы: Изучение специальной литературы по теме исследования. Уточнение задач опыта. Подготовка необходимого оборудования и материалов. Подготовка объекта исследования. Анализ полученных результатов. Выяснение значения полученных результатов для практики. Выяснение возможных путей применения полученных результатов на практике.
Слайд 17
Летят алмазные фонтаны С весёлым шумом к облакам, Под ними блещут истуканы... Дробясь о мраморны преграды, Жемчужиной, огненной дугой Валятся, плещут водопады. А.С.Пушкин Теоретическая подготовка к опыту и анализ полученных результатов потребовали от меня комплекса знаний по физике, математике, техническому конструированию. Это сыграло большую роль в повышении моей образовательной подготовки.
Посмотреть все слайды