Давление. Фонтан Герона

Актуальность: В наше время все больше возникает проблема с водоемами и ,в частности, со влажностью в воздухе. Тема «Сообщающиеся сосуды» помогла мне в создании Фонтана Герона, который может не только заворожить своей красотой текущей воды, но и освежить воздух.
Объект исследования: Фонтан Герона.
Цель проекта: собрать модель фонтана и изучить его механику.

Задачи проекта:
Собрать информацию из различных источников по фонтанам.
Изучить историю. Проанализировать принцип работы Фонтана Герона.
Воссоздать макет Фонтана Герона.
Обобщить полученные результаты и сделать выводы;
Методы исследования:
Практическая;
Экспериментальный;
Теоретический ;

Что такое «Фонтан»?
Фонта́н (от fontana в значении «источник», «родник», «ключ»)— природное (гейзер) или искусственно созданное явление.

Происхождение фонтанов
Начало фонтаны берут еще из Древнего Египта, которые в то время расписывались на рисунках.

Виды фантанов
1) Естественные
Известны естественно образовавшиеся фонтаны
2) Техногенные
Искусственно созданный фонтан
3) Декоративные
В обиходе фонтаном называют специфическое гидротехническое сооружение, как правило, выполняющее декоративную функцию
4) Сухой
Сухой фонтан — тип фонтана, не имеющий чаши: вода бьёт из-под поверхности и тут же отводится обратно в подземный резервуар

Давление и жидкие вещества
Текущие вещества-вещества, находящееся в жидком агрегатном состоянии занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразном состоянии.
Где P -это давление,
F- приложенная сила,
S— площадь поверхности\сосуда.

История открытия закона Паскаля.
История великого открытия очень проста. Блез Паскаль провел один простой опыт. Налил полную бочку воды и просунул туда узкую трубку. И кто мог представить,что ,налив 1 стакан воды, бочка разломится пополам. Все из за того, когда на поверхность жидкости(газа) оказывается давление, то оно и передается без изменения в любую точку жидкости(газа).

Принцип сообщающихся сосудов.
Мы знаем, что в сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаковой плотности устанавливается на одном уровне. Это и есть закон сообщающихся сосудов.
p1=p2
где:
p1=ρgh1,p2=ρgh2
Следовательно: ρgh1=ρgh2, т . е h1=h2,
где p-давление в жидкости, а h-высота столба.

Геро́н Александри́йский
Геро́н Александри́йский — это великий математик и механик своей эпохи. Время его жизни относят примерно к началу первого века нашей эры. Он создал множество изобретений:автоматические двери, автоматический театр кукол, автомат для продаж и многое другое. Работал во всех разделах физики, но больше занимался геометрией, механикой, гидростатикой, оптикой.

Фонтан Герона.
Фонтан Герона — придуманный Героном Александрийским прибор, служащий одним из образцов знаний древних (за 200 лет до н. э.) в области гидростатики и аэростатики.Прибор состоит из трёх сосудов, помещённых прямо один над другим и сообщающихся между собой: два нижних закрытые, а верхний имеет форму открытой чаши. Средний сосуд практически полностью заполнен водой, также вода наливается в верхнюю чашу. Вода, по открытой трубке, доходящей фактически до дна, течет в нижний сосуд. Воздух в нижнем сосуде сжимается, повышая там давление. По трубке, идущей от верхней части нижнего сосуда практически до верхней части среднего сосуда, давление через воздух передается в средний сосуд. Повышение давления в среднем сосуде заставляет воду подниматься по трубке, проведённой почти от дна среднего сосуда в верхнюю чашу, где из конца этой трубки, возвышающейся над поверхностью воды, и бьёт фонтан.

Принцип работы Фонтана Герона.
Столб воды в верхнем сосуде до её поверхности в нижнем, создает избыточное давление в нижнем сосуде. Сжатый воздух из нижнего сосуда передает полученное давление в средний сосуд, тем самым оказывая давление на воду. Далее вода поднимается в третий сосуд и вырывается фонтаном вверх.

Практическая часть.
Процесс работы фонтана Герона.
Сейчас я проведу демонстрацию работы фонтана. Шаги действий: Нальем в чашу воду,лить до тех пор, пока не заполнится нижний сосуд фонтана, в моем случае это бутылка.
Перевернем фонтан, тем самым вода перельется из нижнего сосуда в средний.
Дожидаемся,когда вся вода будет в центральном отсеке, тогда заного наливаем воду в верхнюю чашу.
Через пару секунд фонтан начнет действовать.

Заключение
Фонтан Герона – великое открытие, которое позволило использовать в повседневной жизни. Данный фонтан поможет увеличить влажность в помещениях. В процессе создания проекта были сделаны следующие задачи:
Изучен процесс работы фонтана Герона.
Макет фонтана Герона.
Ознакомление с историей фонтанов и жизнью ученых.
Найдено практическое применение фонтанов.
Были изучены все физические законы, которые позволили разобраться в устройстве самого фонтана.