Проект по физике 7 класс

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 12

Творческо–исследовательский проект

Фонтан

Автор проекта:

Ахметшин Артем

7б класс.

Руководитель проекта:

Третьякова Мария Михайловна

Учитель физики.

Новый Уренгой

2019

2

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………………2

2. Выявление проблемы……………………………………………………...3

3. История и традиции………………………………………………………4-5

4.Принцип действия фонтанов………………………………………………6

5.Разновидности фонтанов………………………………………………….7-10

6. Выработка идей, вариантов…………………………………………….....11

7. Выбор материалов, инструментов, оборудования………………………12

8. Разработка технологического процесса………………………………….13

9. Исследования………………………………………………………………14

10. Самооценка……………………………………………………………….15

11. Литература………………………………………………………………..16

3

Введение

После изучения темы «сообщающиеся сосуды», у меня возникла идея воплотить теорию на практике. В домашних условиях я решил смастерить небольшую действующую модель фонтана. Но это не просто фонтан, а практическая работа с использованием свойств сообщающихся сосудов, декоративно оформленная.

4

Выявление проблемы

Сделать фонтан - это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу. Необходимо было подобрать нужные материалы, инструменты. Какие знания мне понадобятся? Где добыть информацию? Как уложиться в заданный срок и как украсить фонтан декоративно?

5

История и традиции.

Фонтан (от лат. fontana^[1] в значении «источник», «родник», «ключ»^[2]) — природное или искусственно созданное явление, заключающееся в истечении жидкости (обычно воды), под действием оказываемого на неё давления, вверх или в сторону. В последнем случае, особенно, когда истечение жидкости происходит относительно спокойно, такой фонтан относят к категории источников. В ряде случаев такой источник называют ключом.

Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.

Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда. 

Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах. В садах другого типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады.

В Китае и Японии фонтаны имели огромное значение. Самый известный сад Японии – Киото. Его создавали монахи. Каждая часть этого сада имеет особое значение и вызывает у его посетителей особенное состояние души. Ощущение природного подхода к созданию сада основная идея восточного сада. Обходясь песком и камнями мастера могли создать эффект водопада. Создание сада на востоке – это не укрощение окружающей среды, а единение с природой, созерцание и медитация.

В наше время фонтаны соревнуются в разнообразии современных технологий. Фонтан короля Фадха, который находится в Красном море. Он бьет на высоту от 260 до 318 метров.

6

В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.

Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики. 

Ртутный Фонтан, расположенный в Барселоне. Вместо воды в нем течет ртуть! Этот единственный в мире Ртутный Фонтан был построен еще в те времена, когда человечеству не были известны губительные свойства ртути. Сегодня фонтан укрыт колпаком из специального стекла, не пропускающего ртутные пары.

7

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. 

8

Разновидности фонтанов

Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды .

Гейзеры. Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. 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. При рассмотрении некоторых факторов, например, при оценке загрязнения гидросферы, это мнение оправдывается, но некоторые негативные моменты зачастую забываются простыми потребителями, не способными разобраться в химических терминах.

Артезианские воды образовывались в очень давние эпохи из-за геологических движений земной коры. Часто артезианские воды путают с грунтовыми водами, но ничего общего, кроме залегания в толщах земной коры, у них нет.

Искусственные фонтаны

Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные   водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны.

Интерьерные, комнатные фонтаны

Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.

9

Тема фонтанов в дальнейшем получила развитие в целой серии великолепных картин различных мастеров живописи, а также поэзии.

Кн. Петр ВЯЗЕМСКИЙ
Как свеж, как изумрудно мрачен
В тени густых своих садов,
И как блестящ, и как прозрачен
Водоточивый Петергоф.

Как дружно эти водомёты
Шумят среди столетних древ,
Днём и в часы ночной дремоты
Не умолкает их напев.

Изгибистым, разнообразным
В причудливой игре своей,
Они кипят дождём алмазным
Под блеском солнечных лучей.

Лучи скользят по влаге зыбкой,
Луч преломляется с лучом,
И водомёт под этой сшибкой
Вдруг вспыхнет радужным огнём.

Как из хрустальных ульев пчёлы,
От сна подъятые весной,
И здесь, блестящий и весёлый,
Жужжа, кружится брызгов рой.

Они отважно и красиво
То, прянув, рвутся в небеса,
То опускаются игриво,
И прыщет с них кругом роса.

Когда ж сиянья лунной ночи
Сады и воздух осребрят

10

И неба золотые очи
На землю ласково глядят,

Когда и воздух не струится,
И море тихо улеглось,
И всё загадочно таится,
И в мраке видно всё насквозь, —

Какой поэзией восточной
Проникнут, дышит и поёт
Сей край Альгамбры полуночной,
Сей край волшебства и красот.

Ночь разливает сны и чары,
И полон этих чудных снов
Преданьями своими старый
И вечно юный Петергоф.

1865

11

Выработка идей и вариантов.

 Конечно, при практической работе возникает множество идей, моя идея пришла сама собой. Я просмотрел много различных фонтанов по видео и на рисунках. Вспомнил фонтаны, увиденные в летнее время: поющие, цветные. В нашем городе тоже есть фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, я построил проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов.

12

Выбор материалов, инструментов, оборудования

 Материалы:  аквагрунт, 2 пластиковые бутылки с окрашенной водой, картон, клей,   трубка от капельницы с регулятором, ёмкость для воды, декоративное оформление.

13

Разработка технологического процесса

1) Подготовка рабочего места, инструментов, материалов.

2) Подготовить декоративную опору для бутылки.

3) Придать эстетический вид сооружению.

4) Проделать дырку для трубки в скульптуре.

7) Продеть трубку, закрепить её пластилином.

8) Направить трубку наверх.

9) Проверка действия конструкции.

14

Исследования:

Опыт №1 «Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов.» 

Ход работы:

Меняя высоту резервуара, при постоянном диаметре отверстия  измерял высоту струи фонтана.

Диаметр отверстия	Высота резервуара	Высота струи
0,2 см	25 см	1.25 см
0,2 см	50см	2.15 см
0,2 см	75 см	3,05см

Вывод: высота струи фонтана зависит: от взаимного расположения сообщающихся сосудов, чем выше один из сообщающихся сосудов, тем высота струи больше.

Опыт №2 «Зависимость высоты струи в фонтане от диаметра отверстия.»

Ход работы:

Не меняя высоту резервуара, мы брали трубки с разным диаметром отверстия и измеряли высоту струи.

Диаметр отверстия	Высота резервуара	Высота струи
0,2 см	50 см	2,15 см
0,4 см	50 см	1.15 см

Вывод: чем меньше диаметр отверстия, тем высота струи больше.

15

Самооценка

Мне очень понравилось работать над фонтаном. Он получился довольно красивым. Данную модель я представил своим одноклассникам, учащимся других классов. Но самое главное - удовольствие от работы. Я узнал много нового о фонтанах и об их истории. В результате остался доволен проделанной работой. Итак, принцип сообщающихся сосудов мною использован на практике.

16

 Литература 

Интернет ресурсы

1.    Истории изобретений, изобретения Герона- http://kakizobreli.ru/geron-aleksandrijskij/

2.    Все о фонтанах- http://www.mako.ru

3.    Фонтаны современности - http://www.crown6.org/publ/91-1-0-9155

4.    Инструкция по изготовлению насоса- https://www.youtube.com/насос+своими=руками

5.    Инструкция по изготовлению фонтана Герона - https://www.youtube.com/results?search_query=Геронов+фонтан

6.    Статья Александра Зосиме «История возникновения фонтанов»http://www.liveinternet.ru/users/alexis7/post88855193

7.    Википедия - свободная энциклопедия, фонтан- https://ru.wikipedia.org/wiki/фонтан

Перышкин В.А. Физика 7 класс. М.:Дрофа, 2013.

8.    Перышкин В.А. Физика 8 класс. М.:Дрофа, 2013.

9.    Спышнов П. А. Фонтаны. Описание, конструкции, расчёт. — М., 1950.