XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Фонтан в домашних условиях

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Иванов А.А. 1

---

1МАОУ "Мастерград" г. Пермь

Оборина О.В. 1

---

1МАОУ "Мастерград" г. Пермь

Работа в формате PDF

2.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В каждом большом городе есть такое сооружение как фонтан. Фонтаны завораживают своей красотой. Тысячи водяных струек журчат как музыка. Этим летом я был в городе Санкт-Петербурге и посетил музей Петергоф, где расположено более 150 фонтанов. Мне захотелось узнать о фонтанах подробнее.

Цель моего проекта: найти ответ на вопрос "Как работают фонтаны?"

Гипотеза: возможно ли в домашних условиях создать фонтан.

Задачи:

- исследовать литературные источники по данной теме;

- собрать соответствующий иллюстрационный материал;

- собрать модель фонтана;

- обработать и проанализировать результаты исследования;

- сделать выводы.

Методы исследования:

1. Практическая работа.

2. Наблюдение.

3. Изучение литературы, интернет источников.

4. Конструирование.

Глава 1. Теоретическая часть.

В толковом словаре Ожегова С. Н.  существуют  два  значения   фонтана:

1. Струя жидкости, газа, выбрасываемая вверх из трубы или отверстия силой давления. Нефтяной фонтан. Газовый фонтан.

2. Сооружение для подачи и выбрасывания воды под напором; архитектурное, художественное обрамление такого сооружения. Декоративные фонтаны. Каскад фонтанов. ⁰

Фонтан - в архитектуре, сооружение, служащее основанием или обрамлением для бьющих вверх или стекающих вниз струй воды. Первоначально фонтаны сооружались преимущественно только как источник питьевой воды. Затем сочетание движущейся воды с архитектурой, скульптурой и зелёными насаждениями стало одним из средств создания различных декоративных и художественно-образных решений в архитектуре и садово-парковом искусстве . Декоративно оформленные фонтаны сооружались в античных, средневековых западноевропейских городах, в странах Ближнего и Среднего Востока, в Индии. Возникшие ещё в античный период Ф. с орошаемыми водой статуями, колоннами, чашами и др. были излюбленным украшением городских площадей в Европе 16-18 вв. (например, Ф. Флоренции и Рима), в виллах и дворцово-парковых комплексах (например, в Версале). В России в 18 - начала 19 вв. в Петергофе (ныне Петродворец ) была создана грандиозная система фонтанов. Современным фонтанам придают декоративный характер, который нередко усиливает электрическая подсветка в вечерние часы.⁰

Виды фонтанов:

1. Естественные, например, естественно образовавшиеся фонтаны, называющиеся гейзерами

2. Техногенные. Искусственно созданным фонтаном является фонтанирующая нефтяная скважина.

3. Декоративные. В обиходе фонтаном называют гидротехническое сооружение, как правило выполняющее декоративную функцию.

Фонтаны обязаны своим существованием знаменитому греческому механику Герону Александрийскому, жившему в I–II в. н. э.

Геронов фонтан (см. рисунок) состоит из трех сосудов: верхнего открытого а и двух шарообразных b и с, герметически замкнутых. Сосуды соединены тремя трубками, расположение которых показано на рисунке. Когда в а есть немного воды, шар b наполнен водой, а шар с – воздухом, фонтан начинает действовать: вода переливается по трубке из а в с, вытесняя оттуда воздух в шар b; под давлением поступающего воздуха вода из b устремляется по трубке вверх и бьет фонтаном над сосудом а. Когда же шар b опорожнится, фонтан перестает бить⁰.

Что же необходимо для сооружения современных фонтанов?

Необходима вода, и оборудование для её циркуляции. В основу любой технологии строительства фонтанов заложено обеспечение нормальной циркуляции воды, отличаются лишь комплектующие и насосы, с помощью которых осуществляется движение воды в системе. Чтобы обеспечить полноценную подачу воды и создать красивую картинку, специалисты подключают оборудование к системе водоснабжения или создают искусственный водоём. 

Строительство фонтанов невозможно без спецтехники и оборудования, для обустройства искусственного водоёма необходимо подготовить котлован, залить чашу. Чаши для фонтанов изготавливают из бетона, это самый распространённый на сегодняшний день вариант. В продаже имеются и другие варианты готовых чаш из пластика и нержавейки.

Все фонтаны состоят из трёх основных элементов это: насос, резервуар с водой и насадки. Главная задача при строительстве фонтанов обеспечить едва заметный невооружённым взглядом круговорот воды в системе. Другие элементы играют декоративную роль, и не участвуют в подключении фонтана, его работе.⁰

Глава2. Практическая  часть.

Упрощенную конструкцию фонтана Герона я попробовал создать в домашних условиях. Вместо шаров использовал  две пластиковые бутылки с двумя отверстиями в крышках. Обозначили их как сосуд В и сосуд С.  Плоский сосуд А мы также изготовили из нижней части  пластиковой бутылки. Вместо стеклянных трубок   взял  пластиковые трубки для крепления воздушных шариков (Приложение 1).

Сосуд А с помощью трубки соединил с сосудом С, а  сосуд В также с помощью трубки соединил  с сосудом В.  Сосуд В соединил с сосудом А,  в котором сделал  специальное заужающее устройство для  получения  струи. Все три сосуда поставили на разных уровнях (Приложение 2).

  Сосуд  В заполнил  на 2/3   водой, а в сосуд А налил  воды примерно 2 см. Далее вода из сосуда А, находящегося на более высоком уровне через трубку поступает в сосуд С. Создавая  там давление,  она выталкивает воздух, находящийся внутри бутылки, и он   через вторую соединительную трубку поступает в сосуд В, там он тоже  создает давление, которое в свою очередь выталкивает через соединительную трубку воду в сосуд А, образуя там струю воды.

Но, проведя опыт первый раз, фонтана у меня не получилось, вода лишь слегка вытекала.

 Я стал выяснять причину, почему же  не бьет фонтан. Выяснилось, что соединения крышки с трубками было не прочное, проходил воздух. Тогда я их залили клеем (Приложение3). Сосуды должны быть герметичны относительно друг друга.

При повторном опыте, струя воды уже достигала 4см (Приложение 4).

Используя знания, полученные в результате опытов, можно сделать фонтан возле дома.

Небольшой декоративный фонтан своими руками можно создать из подручных материалов: труб, отслуживших свой срок, различных камней любой формы и украшений. Ограничений в декоративном оформлении нет, все зависит только от фантазии. Основным элементом, который необходим при создании фонтана является насос. Сделать фонтан своими руками без насоса тоже возможно, но в этом случае велика вероятность быстрого загрязнения воды и небольшого выброса струи. Именно поэтому для того чтобы в фонтане всегда была чистая, прозрачная вода, а его струи били на большое расстояние, насос необходим.

Устанавливать насос нужно в непосредственной близости от фонтана, соединив его с форсункой, из которой бьет вода. Для того чтобы облегчить процедуру установки насоса, можно приобрести специальный электрический насос для фонтанов с плавающей форсункой. Подготовив и укрепив небольшую яму, нужно установить в неё резервуар (лучше, если он будет из пластика или из нержавеющей стали) и правильно установить насос. Дальше резервуар заполняется чистой водой. Можно сказать, что фонтан своими руками готов. Осталось только его оформить.

Заключение.

Изучив литературу и проведя опыты я сделал выводы:

фонтан возможно сделать в домашних условиях;

для того, чтобы бил фонтан  необходимо давление;

чтобы давление появилось:

а) должен быть перепад уровней;

б) сосуды должны быть герметичны относительно друг друга.

Список использованных источников и литературы.

Большая советская энциклопедия. –М., 1977.-т.27

Ожегов С.Н. Шведова Н.Ю.Толковый словарь русского языка: 80 тыс.слов и фразеологических выражений / Российская академия наук. Институт русского языка им. В.В.Виноградова.- 4 изд.; дополненное.-М.: Азбуковник, 1999.-944 стр.

Я.И Перельман «Занимательная физика» книга 2, ТРИАДА-ЛИТЕРА Москва, 1994 год.

Как устроены фонтаны: технология строительства и комплектующие [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://obystroy.com/sovety-domashnemu-masteru/kak-ustroeny-fontany-tekhnologiya-stroitelstva-i-komplektuyushchie

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

0 Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. стр.920