Як зробити фонтан із крапельниці з фізики. Що варто фонтан збудувати (геронів фонтан)

Можна легко зробити три ефектні фонтани.

Перший - це пляшечка - із вставленою в корок трубочкою. Можеш, наприклад, взяти скляну трубочку, якою пишуть літери. Такі трубочки продаються наборами в паперових магазинах. А можеш узяти звичайну аптечну піпетку. Тільки у неї скляна трубочка надто коротка. Тому краще залишити і гумовий мішечок, зрізавши його денце ножицями.

У пробці пропали розпеченим цвяхом отвір і встав у нього трубочку дуже туго. Якщо вийде слабкувато, залий щілину воском або варом. Підбери невелику пляшечку, яку пробка закривала б щільно. Налий у цю пляшечку майже до шийки воду, злегка підфарбовану чорнилом, і заткни пробкою.

Вода у пляшці перебуває під атмосферним тиском. Зовні тиск такий самий. Як зробити, щоби фонтан забив? Для цього є два способи. Перший – зменшити тиск зовні. З досвіду з монетою ти знаєш, як це робиться.

Постав пляшку в дрібну тарілку. Налий у цю тарілку трохи води та розклади листки промокального паперу. Візьми трилітрову скляну банку і потримай її перевернутою над свічкою, що горить, над плитою або електроплиткою. Нехай прогріється добре, нехай наповниться гарячим повітрям.

Готово? Став її вгору дном на тарілку, краю - на промокашку. Тепер пляшечка накрита. Повітря в банку почне остигати, вода з тарілки всмоктуватиметься. Скоро вона піде під банку. Гей, стережись, зараз повітря проскочить під краями! Але ж ми не даремно підклали промокашку. Міцно натисни на дно банки, вона притисне мокрі листки, і повітря не проскочить. Фонтан заб'є!

Фонтан можна привести в дію іншим способом. Повітря у пляшці треба стиснути! Візьми верхній кінець трубочки в рот і вдувай повітря, скільки вистачить сили. З нижнього кінця трубочки побіжать бульбашки.

А тепер відпускай. Дивись, як добре забив наш фонтан! Жаль тільки, що він недовго діє. Це тому, що запас стисненого повітря швидко закінчується. Щоб фонтан працював довше, треба води у пляшечку наливати небагато. Все одно для роботи фонтану її вистачить, а повітря у пляшку увійде більше. І підфарбовувати воду чорнилом не треба. Адже цей фонтан битиме не під скляною банкою, він і без чорнила добре буде видно. А трубочку тут доводиться брати до рота.

Третій фонтан схожий на другий. Усередині пляшечки створюється підвищений тиск. Тільки не вдування повітря, а іншим способом, який ти вже знаєш. Поклади в пляшечку кілька шматочків крейди і заповни її на три чверті оцтом. Швидко закупорь її пробкою з трубочкою і постав у раковину або великий таз, щоб оцет не потрапив куди не треба. Адже у пляшці почне виділятися вуглекислий газ, і під його тиском із трубки заб'є оцтовий фонтан!

Попцов Єгор, Максимов Олексій

Даний навчальний проект був представлений на Першій шкільній науково-практичній конференції та викликав захоплення всіх слухачів. т.к діюча модель фонтану, виготовлена руками дітей та батьків, радувала всіх протягом усієї конференції. У цій роботі ви познайомитеся з основами проектування найпростіших винаходів з мінімумом знань з фізики.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Творчий проект "Фонтани" Виконали: Попцов Єгор Максимов Олексій, 7 "А" клас Вчитель фізики: Бухалова М.М.

Цілі проекту: Ознайомитись із принципом роботи фонтану. Використовуючи властивості сполучених судин, побудувати модель фонтану.

Завдання проекту: Вивчити фізичні основи роботи фонтану Сконструювати фонтан своїми руками

Перший етап проекту – інформаційний. Кажуть, є три речі, на які можна дивитися безкінечно – вогонь, вода та зірки. Повітря біля водойми завжди чисте, свіже і прохолодне. Та й недаремно кажуть, що вода – «очищає», «омиває», не лише тіло, а й душу.

Історія виникнення фонтанів починається у Стародавній Греції, а продовжується у Стародавньому Римі. Також фонтани використовувалися у Стародавньому Єгипті та Месопотамії. Доказ цього - малюнки на стародавніх надгробках. Спочатку фонтани використовувалися для поливу садів та рослин. За східними канонами сад повинен був відображати чотири субстанції: воду, рослини, квіти та музику. Історія

Таким чином, вже в давнину люди замислювалися про те, як створити штучні водойми, особливо цікавила їх загадка води, що біжить. Слово фонтан - латино-італійського походження, походить воно від латинського "фонтіс", що перекладається "джерело". За змістом це означає струмінь води, що б'є вгору або під натиском, що витікає з труби.

Природні Відомі природно утворені фонтани, що називаються гейзерами (Йеллоустонський парк) Техногенні Штучно створеним фонтаном є нафтова свердловина, що фонтанує. Батареї з багатьох водяних фонтанів гарячої води застосовуються для її охолодження на теплових електростанціях. Декоративні У побуті фонтаном називають специфічну гідротехнічну споруду, що зазвичай виконує декоративну функцію. Види фонтанів

Є водні фонтани природного походження – джерела, що фонтанують струменями.

У природі існують гігантські фонтани гарячої води та пари. Вони називаються гейзерами. Їх можна часто зустріти поряд із вулканами.

З архітектурної точки зору - фонтан - споруда, яка служить підставою або огорожею для струменів води, що струмують вгору і стікають вниз. Спочатку фонтани зводилися як суспільне джерело питної води. Пізніше поєднання зелених насаджень, води з фонтанів і архітектурних композицій, що рухається, стало одним із засобів виконання неповторних художньо-образних рішень у сучасній архітектурі.

Сучасне місто не можна уявити без фонтану. Світломузичний фонтан у міському парку м. Альметьєвська. Світлодинамічний фонтан на площі біля ДК "Нефтче" м. Альметьєвська (реконструкція).

Фонтан у парку м. Леніногірськ. Верхня чаша фонтанної композиції санаторію "ЯН" Альметьєвського району РТ.

Посуди, що мають між собою повідомлення або спільне дно, прийнято називати сполученими. У житті часто трапляються такі судини. Різні чайники, лійки, водомірні стекла при парових котлах, коліном зігнута трубка - все це приклади сполучених судин.

Вільні поверхні рідини в сполучених судинах будь-якої форми знаходяться на одному рівні. Вода, налита в лійку, в чайник, заповнює носик цих судин, тому що однакові по висоті стовпи однакової рідини роблять однакові тиски. Якщо ж рідина в судинах, що сполучаються, знаходиться на різних рівнях, то створюється так званий напір рідини. Натиск – це тиск, який робить вагу стовпа рідини висотою, що дорівнює різниці рівнів. Під дією цього тиску рідина, якщо прибрати затискач, протікатиме в ту посудину, де рівень її нижчий, доки рівні не зрівняються. Природний напір має вода, що падає з висоти, наприклад, у гірських річках, у греблі. Чим вище дамба, тим більше буде напір води, піднятої цією греблею. У техніці часто натиском води називають різницю рівнів води в сполучених судинах.

Яка від них користь? Ідеальний фонтан - ваш перший крок на новий рівень релаксації та усвідомлення. Ваша мета - досягти найвищого відчуття умиротворення, спокою та безтурботності. Є багато фонтанів, які здатні позбавити вас напруги. Розслаблення та зняття напруги.

Благоустрій та декор. Фонтан може стати яскравим центром, що притягує погляди людей до себе та збільшує красу будь-якого приміщення. Він служить функціональним декоративним виробом, яким можна насолоджуватися, одночасно споглядаючи та слухаючи. Фонтани часто поміщають у сади, холи, офіси, кімнати очікування, лобі, вітальні та спальні.

Пристрій Пристрій фонтану заснований на принципі сполучених судин відомого нам з фізики. Воду збирають у ємність розташовану вище за басейн фонтану. При цьому тиск води на виході з фонтану дорівнюватиме різниці висот води H1. H1 Відповідно чим більша різниця цих висот, тим сильніший тиск і вище б'є струмінь фонтану. Також на висоту струменя фонтану впливає діаметр вихідного отвору фонтану. Чим менше, тим вище б'є фонтан.

Для того, щоб побудувати модель фонтану, необхідний резервуар з водою, наприклад, широка банка, гумова або скляна трубка, басейн з низької бляшанки. Чим вище піднятий резервуар і тонший вихідний отвір, тим вище битиме струмінь води. Тому для трубочки фонтану краще використовувати піпетку, знявши з неї резинку. Решту пристрою можна замаскувати, створивши модель красивого куточка саду з фонтаном. Другий етап проекту: практична робота.

Сьогодні, як і за всіх часів, нашим актуальним завданням є охорона природи та дбайливе ставлення до неї. Фонтани допоможуть нам у цьому. І не тільки в цьому: використання приладів із підручних засобів надає ефективності навчання та розвитку творчих здібностей. Найголовніше: фізика – це не страшно, фізика – це цікаво!

Ресурси: Інтернет-статті http://jtdigest.narod.ru/dig1 «Геронів фонтан у вашій квартирі» Ожегов С.М. Шведова Н.Ю.Тлумачний словник російської мови: 80 тис. слів та фразеологічних виразів / Російська академія наук. Інститут російської ім. В.В.Виноградова.- 4 видавництва; доповнене.-М.: Азбуковник, 1999.-944 стор. Велика радянська енциклопедія. -М., 1977.-т.27 Техніка: Енциклопедія / Оформл. Серії Л.Яковлєва. - М.: ТОВ "РОСМЕН-ВИДАТ", 2000.-399с.-(Дитяча енциклопедія). Я.І Перельман «Цікава фізика» книга 2, ТРІАДА-ЛІТЕРА Москва, 1994 рік.

Дякую за увагу!

Якщо на дачі або будинку накопичилася велика кількість пластикових пляшок з-під газованої води, не поспішайте викидати їх на звалище - вони ще можуть стати в нагоді в господарстві. Наприклад, порожня тара підійде для виготовлення простих саморобних фонтанчиків, за допомогою яких легко організувати зрошувальну систему поливу газону (на той випадок, якщо під рукою немає дощів та розбризкувачів для городу).

А ще ви можете з користю провести вільний час разом із дітьми, зробивши фонтан із пластикової пляшки. Така саморобка буде дуже цікавою для юних винахідників та досить проста у виготовленні.

Фонтан, який працює сам із пластикових пляшок

Класична схема фонтану Герона описується ще в підручниках з фізики 7 класу, і є 3 ємністю з водою, розташовані одна над одною і з'єднані трьома трубками. Для домашнього експерименту якраз підійдуть порожні пластикові пляшки з-під мінеральної води чи газування. Перша трубка виходить із верхньої чаші та опускається до самого дна конструкції. Друга, яка кріпиться окремо від першої, виходить із нижньої ємності, заходить у середню та доходить практично до самого верху. Третя трубка йде з дна середньої ємності та входить у верхню чашу.

"За замовчуванням" вся рідина знаходиться в середній ємності. Щоб фонтан почав працювати, потрібно додати трохи води у верхню чашу - тоді першою трубкою рідина почне автоматично надходити в нижню ємність, поки не заповнить повністю. У цей час зростатиме тиск повітря, яке по другій трубці передаватиметься в середній резервуар. При цьому на воду також впливатиме тиск, внаслідок чого вона по третій трубці почне підніматися у верхню чашу і струмувати вгору. Виконавши це стандартне завдання з фізики, ви зможете повторити досвід великого грецького математика та винахідника Герона Олександрійського.

Самостійне виготовлення фонтану Герону

На сайті представлена інструкція, як зробити фонтан із пластикових пляшок, яка допоможе виконати досвід без помилок. Для цього експерименту можна використати порожню тару будь-якого обсягу. Для початку потрібно зробити чашу майбутнього фонтану - відріжте від однієї пляшки "конус" з шийкою потрібної вам висоти. З'єднайте всі елементи конструкції, як показано на малюнку нижче, попередньо просвердливши отвори під трубки.

Активувати фонтан Герона своїми руками з пляшок дуже просто: спочатку залийте його кількість води, що дорівнює обсягу середньої ємності, потім дочекайтеся, поки вона повністю стіче в нижню частину фонтану, а потім переверніть конструкцію верх дном. Рідина почне перетікати у середню ємність. Цей процес ще називають «зарядкою фонтану», тому що він триває, доки вся вода не стіче вниз. Запустити фонтан теж просто – додайте трохи води в чашу, щоб замкнути систему, та насолоджуйтесь дивовижним видовищем.

Фонтан з пляшок своїми руками буде працювати, доки не витрачено воду в середньому резервуарі - потім буде потрібно перезаряджання. Зверніть увагу, що більше пластикові пляшки за обсягом, то довше буде функціонувати фонтан. Висота струменя безпосередньо залежатиме від фактичної різниці рівня води в середній та нижній ємності. Головне – це не заплутатися із трубками.

Ще один важливий момент, на який обов'язково потрібно звернути увагу, це герметичність з'єднань. З цієї причини після завершення складання місця входу трубок у кришках залийте термоклеєм або герметиком. Якщо під рукою немає герметика, як альтернативний варіант можна використовувати звичайний пластилін, але враховуйте, що в цьому випадку можлива протікання.

Витратні матеріали

Для виготовлення саморобного міні-фонтану використовуються підручні матеріали, які знайдуться в будь-якому будинку.

пластикові пляшки з-під газування чи йогурту;
гнучкий шланг, скляні трубки або соломинки для коктейлю;
термоклей чи герметик;
свердло або цвях (щоб зробити отвори).

Якщо замість жорстких трубок ви використовуватимете гнучкий шланг, то у пластикових кришках (у місцях з'єднання) можна вставити відрізки від товстого стрижня кулькової ручки або конектори від крапельниці.

Вас зацікавить

Герона. Цей водяний пристрій був відомий ще 2000 років тому. Проте в наші дні мало хто замислюється над тим, як воно працює. Адже зараз у продажу є багато домашніх фонтанчиків різного виду. Але особливість цього фонтану в тому, що він працює без жодного двигуна, і його можна зробити своїми руками.

Не треба купувати

Любителі саморобок будуть раді дізнатися, що цей пристрій можна змайструвати швидко та просто. Як зробити фонтан Герона? Для початку треба підготувати матеріали та розібратися в принципі його роботи. Простий фонтан Герона своїми руками зробити дуже легко. Та й складається він всього з двох ємностей для води, трубок та чаші. Всі ці предмети з'єднуються між собою і завдяки існуючій на Землі гравітації відбувається виштовхування струменя води над поверхнею чаші. Також діє фонтан Герона у повній відповідності до законів гідропневматики.

Деталі

Кожна ємність фонтану служить певної мети. Фонтан Герона починається із чаші. Вона є мискою, наповненою водою, з якої відходить тонка трубка, спрямована в нижню ємність. Саме з неї вода починає свій рух. Ця ємність порожня. У ній накопичується вода, яка, піднімаючись вгору, створює тиск повітря, що піднімається тонкою трубкою, і потрапляє у верхню ємність, наповнену водою. Звідси повітря виштовхує воду, яка рухається трубкою в чашу з водою і створює струмінь, що видно над поверхнею рідини. Фонтан Герона може працювати дуже довго, але ємності доводиться міняти місцями. Тому що нижня поступово наповнюється водою, а верхня - повітрям, отже, перестає створюватися потрібний тиск.

В чому секрет

Можливо, ви здивуєтеся, прочитавши зараз, як можна зробити фонтан своїми руками. Адже в цій моделі використовується пластмаса, а 200 років тому її ще не винайшли. Все просто. Грецький винахідник використовував скляні ємності. Спочатку він провів експеримент. Налив воду у скляну пляшку, потім заткнув її пробкою, в якій пройшов отвір. У цей отвір він вставив трубку, що сягає дна пляшки. Поставивши цю конструкцію на сонці, Герон почав спостерігати за нею. Сонце почало нагрівати пляшку, і вода прямувала трубочкою вгору. Причому чим сильніше гріло сонце, тим більше витікало води. Тоді Герон взяв збільшувальне скло і направив його на пляшку, щоб посилити дію сонячного проміння. Нагріта вода високим струменем вирвалася по трубці з пляшки. Це наштовхнуло Герона на думку, що вода може рухатися по колу, піднімаючись з пляшки і повертаючись до неї. Тоді він почав думати над тим, як зробити так, щоб вода самостійно поверталася назад у ємність.

Що далі

Винахідник придумав помістити всередину однієї судини ще дві. Третя посудина була порожньою, а друга - наповненою водою. Вода надходить у третю судину, створюючи тиск повітря, від якого вона піднімається вгору трубкою, розташованої в середині третьої судини. З другої судини вода починає рух у третій, розширюючись при нагріванні сонячним промінням. У результаті глядачі бачать струмінь фонтану, що б'є, над поверхнею чаші. Перший свій фонтан Герон розмістив у храмі. Тоді це було схоже на диво, бо ніхто не міг пояснити, як працює цей фонтан, адже не було видно ні механічних пристроїв, ні труб, за допомогою яких могла б закачуватися вода.

У наш час

Винахід Герона досі цікавий нашим сучасникам. Особливо воно дивує дітей, які ще не знайомі із законами фізики. Сучасні винахідники поступово вдосконалюють проект Герона. Додають до нього щось нове, покращують його властивості і, звичайно ж, вигадують щось своє. Наприклад, можна збільшити висоту струменя, якщо з'єднати між собою кілька ємностей, тоді тиск підсумовується і виштовхує струмінь води на дальню відстань. Ще вигадують різні методи перезарядки фонтану. Добре було б зробити так, щоб людині не довелося брати участь у цьому процесі.

У наш час навіть школяр може змайструвати його Геронов - ви прочитали в нашій статті. Можна прикрашати цей винахід та встановити у себе на дачі або у квартирі, дивуючи гостей.

Цей Фонтан із пластикових пляшок не вимагає жодних грошових витрат. Адже гравітація, завдяки якій він працює, поки що безкоштовна.

Фонтан Герона Олександрійського відомий вже 2000 років. Тим не менш, багато хто з ним знайомиться вперше. Унікальність даного фонтану полягає в тому, що його струмінь б'є вище за рівень води-джерела, і це за відсутності двигуна!

Фонтан Герона Олександрійського є загадкою для неосвіченої людини. Складається враження, що порушується закон про сполучені судини. Здається, що фонтан може працювати вічно, споживаючи власну воду.

Цей фонтан зручно використовувати вдома як зволожувач повітря для квітів.

Інструкція користування фонтаном:

1. Відкрутити нижню пляшку та заповнити її водою.

2. Прикрутити пляшку із водою назад.

3. Перевернути фонтан чашею вниз та дочекатися, коли вода переллється у другу пляшку.

(Якщо вода відразу не ллється, слід трохи натиснути на пляшку, щоб запустити процес)

4. Поставити фонтан вгору чашею. Фонтан готовий до запуску.

5. Для запуску фонтану необхідно налити у чашу трохи води (30-50 мл).

6. Після закінчення фонтанування перевернути фонтан чашею вниз для перезаряджання. (Розкручувати фонтан та доливати в нього воду вже не потрібно)

7. Можна знову повторювати пункти 3 – 6 до нескінченності!

Бажаємо приємно провести час, насолоджуючись нашим фонтаном!

МАТЕРІАЛИ:

Пластикова пляшка (2 л) та дві пляшки від питного йогурту.

Соломинки для коктейлю, стрижень від гелевої ручки, трубка від крапельниці, конектори від крапельниці (можна замість них використовувати відрізки від гелевого стрижня), цвях, ковпачок від клею.

ОБЛАДНАННЯ:

Спиртування, ніж, плоскогубці, ножиці, маркер, наждачний папір, клейовий пістолет (або будь-який інший водостійкий клей).

ІНСТРУКЦІЯ:

Крок 1.

Зачищаємо наждачним папером пробки від пляшок і склеюємо їх клейовим пістолетом. Розігрітим на спиртовці цвяхом проробляємо два отвори в склеєних пробках. Вставляємо в отвори конектори від крапельниці.

Крок 2

На дно пляшки від йогурту приклеюємо пробку від 2 л пляшки. Виробляємо в ній два отвори гарячим цвяхом.

Крок 3

В отвори вставляємо трубку від крапельниці (~40 см) та соломинку без гофрованої частини. Подовжуємо соломинку з іншого боку, щоб вона діставала до шийки пляшки. У кінець трубки від крапельниці вставляємо відрізок стрижня від гелевої ручки для жорсткості та герметизуємо щілини навколо обох трубок клеєм.

Крок 4

Вставляємо другий кінець трубки від крапельниці до центрального конектора в склеєних пробках. До другого конектора приєднуємо трубочку від коктейлю. Обрізаємо кінець трубочки, щоб вона діставала до дна пляшки.

Крок 5.

Відрізаємо від 2 л пляшки верхню частину та приєднуємо її до приклеєної пробки.

Крок 6.

Виготовляємо із відрізка трубки від крапельниці та сполучної частини гелевого стрижня (або ковпачка від клею) сопло для нашого фонтану. Приєднуємо сопло до жовтої трубочки за допомогою конектора від крапельниці та відрізка помаранчевої трубочки.

[Щоб трубочки входили один в одного, необхідно одну з них попередньо розширити (кінцем ручки, наприклад).]

Головне призначення сопла - отримання тонкого високого струменя. Можна обійтися і обрізком трубочки від крапельниці без сопла - тоді вода з фонтану буде просто виливатися як водоспад.

Крок 7