Презентация "Водная феерия: фонтаны" по физике – проект, доклад

Пермский край, Пермский район МОУ Платошинская средняя общеобразовательная школа

"Водная феерия: фонтаны"

Малых Кристина, МОУ Платошинская средняя общеобразовательная школа, ученица 7 класса Костарева Вера Александровна МОУ Платошинская средняя общеобразовательная школа, учитель физики

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?

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».

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Как высота струи зависит от диаметра отверстия и высоты поднятия резервуара?

Действие различных моделей фонтанов

Упрощенная модель фонтана Герона

Самодельный Геронов фонтан

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.

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

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.

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.