Ученическая исследовательская работа «Волшебный мир фонтанов»

Юлия Васильевна Кармакова
Ученическая исследовательская работа «Волшебный мир фонтанов»

Цель исследовательской работы: создание действующей модели фонтана.

Гипотеза: если я узнаю, как устроен фонтан, то, возможно, смогу построить макет для его демонстрации.

Задачи:

• Узнать, что такое фонтан

• Узнать, какие типы фонтанов существуют

• Изучить принцип действия фонтана

• Построить макет фонтана

Объект исследования: механизм работы фонтана

Предмет исследования: фонтан

План исследования:

1. Определение целей, задач, гипотезы исследования

Публикация «Ученическая исследовательская работа „Волшебный мир фонтанов“» размещена в разделах

• Детские проекты, исследовательная деятельность
• Исследовательская деятельность
• Школьные, ученические проекты, исследовательские работы
• Темочки

2. Изучение и анализ литературы по проблеме исследования.

3. Создание макета фонтана

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ….

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ…

1. Научная статья….

1. 1. Что такое фонтан….

1. 2. Какие типы фонтанов существуют…

1. 3. Принцип действия фонтана…

2. Практическая часть…

2.1. Подготовка материалов….

2.2. Создание макета фонтана….

III.ЗАКЛЮЧЕНИЕ…

I. ВВЕДЕНИЕ

Сделать свое жилище уютным и привлекательным – это естественное желание каждого человека. Ученик, находящийся в школе более 5-6 часов тоже хочет находиться в уютной обстановке, которая помогала бы ему лучше усваивать знания. Зона отдыха есть в любой квартире, такие же зоны отдыха есть и в школе. И я считаю, что украшением зоны отдыха в нашей начальной школе может стать фонтан, установленный в рекреации.

Я решил узнать, что такое фонтан, какие типы фонтанов существуют, изучить принцип их действия. Затем в домашних условиях построить макет для демонстрации фонтана.

1.1. Что такое фонтан

Слово фонтан пришло к нам из итальянского языка от слова fontana, образованного от латинского слова fons, что означает 1) источник, родник; 2) источник, начало, первопричина.

Фонтан – это архитектурно оформленный источник; декоративное сооружение, служащее основанием или обрамлением льющих вверх или стекающих струй воды, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь.

Первоначально фонтаны сооружались преимущественно только как источник питьевой воды. Затем их стали украшать античными статуями. Люди считали, что если украсить фонтаны статуями богов, то они станут охранять воду, и будет меньше засушливых дней. Теперь же сочетание движущейся воды с архитектурой, скульптурой и зелёными насаждениями стало одним из средств создания различных декоративных и художественно-образных решений в архитектуре. Фонтаны всегда были украшениями парков и площадей. Фонтаны увлажняют воздух, поэтому рядом с ними дышится легко. Журчание воды успокаивает, помогает привести мысли в порядок.

1. 2. Какие типы фонтанов существуют

Фонтаны классифицируются на скульптурные, статические, цветодинамические и музыкальные.

Существует много различных типов фонтанов (Приложение 2).

• С галькой (Приложение 1. Фотография 1)

• Фонтан – родник (Приложение 1. Фотография 1)

• Из одной водной струи (Приложение 1. Фотография 1)

• Многоструйный (Приложение 1. Фотография 1)

• С одной чашей (Приложение 1. Фотография 1)

• Из нескольких чаш с переливом воды (Приложение 1. Фотография 1)

• С использованием скульптур (Приложение 1. Фотография 1)

• С разбрызгивателем (Приложение 1. Фотография 1)

Все они различаются архитектурным решением, местом расположения, видом форсунок, благодаря которым создаётся неповторимый рисунок движения воды. Разнообразие фонтанов создается с помощью различных комбинаций их типов и видов распылителей. Наиболее часто используются простые классические формы, в то время как передовые современные дизайнеры отдают предпочтение оригинальным и уникальным разработкам.

1. 3. Принцип действия фонтана

В основе работы самых простых фонтанов лежит свойство сообщающихся сосудов. Сосуды, имеющие между собой сообщение или общее дно, называются сообщающимися. В жизни часто встречаются такие сосуды. Различные чайники, лейки – все это примеры сообщающихся сосудов.

Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах любой формы находятся на одном уровне. Вода, налитая в лейку, в чайник, заполняет и носик этих сосудов, и их расширенную часть до одинаковой высоты. Это происходит потому, что равные по высоте столбы одинаковой жидкости производят одинаковое давление (Приложение 2, рис. 1).

Если жидкость в сообщающихся сосудах находится на разных уровнях (это можно сделать, поставив между сообщающимися сосудами перегородку или зажим и долив жидкость в один из сосудов; (Приложение 2, рис. 2, то создается напор жидкости. Напор показывает, какое давление производит вес столба жидкости высотой, равной разности уровней. Под действием этого давления жидкость, если убрать зажим, будет перетекать в тот сосуд, где уровень ее ниже, до тех пор, пока уровни не сравняются.

2. Практическая часть

2.1. Подготовка материалов

После изучения литературы я приступил к созданию фонтана.

Сначала я подготовил необходимые материалы. Для создания фонтана мне понадобились: 1 двухлитровая пластиковая бутылка, 1 пятилитровая пластиковая бутылка, пробка от пластиковой бутылки, гибкий шланг от капельницы, игла от капельницы, два глубокие пластиковые тарелки, фанера, пила, дрель, отвёртка и шурупы.

Фотография 1.

2.2. Создание макета фонтана

В крышке из-под бутылки я просверлил отверстие для того, чтобы вставить переходник из комплектации капельницы. (Фотографии 1, 2)

Фотография 1.

Фотография 2.

Затем я вставил переходник от капельницы в просверленное отверстие. (Фотография 3)

Фотография 3.

В пластиковых чашах просверлил 2 отверстия (Фотографии 4, 5)

Фотография 4. Фотография 5.

В просверленные отверстия вставил заранее обрезанную иглу и переходник (Фото 6)

Фотография 6.

На заранее собранную из фанеры подставку установил пластиковую бутылку, заполненную водой, затем две пластиковые тарелки на разных уровнях. (Фотография 7)

Фотография 7.

После этого я подсоединил шланги из-под капельницы к крышке бутылки и к тарелкам, предварительно пережав их зажимом для того, чтобы вода не потекла раньше времени. (Фотографии 8, 9)

Фотография 8. Фотография 9.

Затем я подставил пятилитровую пластиковую бутылку для сбора воды под тарелку, находящуюся на самом нижнем уровне. Как только я снял зажим со шланга, мой фонтан начал действовать! Он работал до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравнялся с открытым концом трубки. (Фотографии 10, 11)

Фотография 10.

Фотография 11.

Мой фонтан действует по закону сообщающихся сосудов. В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково. В моем фонтане из сосуда с более высоким уровнем вода перетекает по трубочкам. Она стремиться подняться до того же уровня. Но трубочка кончается - вода бьет фонтаном вверх.

На летних каникулах мы с дедушкой сделали ещё один фонтан у него во дворе. Для изготовления этого фонтана нам понадобились следующие материалы: 1 десятилитровое ведро, пробка от пластиковой бутылки, гибкий шланг от капельницы, игла от капельницы, одна пластиковая чаша, дрель, украшения для фонтана. В основе работы и этого фонтана лежит свойство сообщающихся сосудов. Вот что у нас получилось. (Приложение 3, 4)

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучив теоретический материал по теме, я установил, что существует большое разнообразие фонтанов. Узнал историю их создания и принцип действия. Современный фонтан – это соединение высококачественных материалов и передовых технологий. Современный фонтан – это сложное гидротехническое сооружение, требующее для своей постройки глубоких инженерных знаний и точных гидродинамических расчетов. В основе работы самых простых фонтанов лежит свойство сообщающихся сосудов. Сосуды, имеющие между собой сообщение или общее дно, называются сообщающимися. В жизни часто встречаются такие сосуды. Различные чайники, кофейники, лейки – все это примеры сообщающихся сосудов.

Узнав принцип действия фонтана, я создал действующие модели фонтанов, в основе работы которых лежит свойство сообщающихся сосудов. Я сделал фонтаны по-разному, с выдумкой. Один фонтан украшает сад моего дедушки. Второй фонтан можно использовать для украшения зоны отдыха в нашей начальной школе.

Узнав, как устроен фонтан, я смог построить макет для его демонстрации.

Моя гипотеза подтвердилась.

IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D4%EE%ED%F2%E0%ED

3. http://selpo.tom.ru/index.php?cPath=55_35

4. http://www.nice-places.com/articles/europe/different/338.htm

http://www.fontana.ru/

http://www.aquatoriya.ru/FONTANY/