Давление как движущая сила работы фонтанов
Что такое давление: 
Известно, что человек с тяжелой ношей глубже проваливается в снег, чем человек без ноши, а на лыжах – так и вовсе не проваливается. Если на влажный песок поставить столик и положить на него гири, ножки стола буквально утонут в песке. А вот перевернутый столик, даже с грузом, в песок почти не вдавливается.
С давлением человек встречается постоянно. Когда мы рисуем, кончик карандаша давит на бумагу, книга лежит на парте и давит на парту, дом, в котором мы живем, оказывает давление на землю, даже, когда мы ходим, оказываем давление на землю.
Что такое давление?
Обратимся к научной литературе. В энциклопедии мы можем прочитать:
«Давление – это сила, приложенная к единице площади».
Поэтому, вес человека, распределенный на площадь его подошв, - это давление. Сила, с которой нажимает наперсток, приложенная к площади кончика иглы, - это давление.
Значит, основными характеристиками давления являются сила и площадь, на которую эта сила действует. Чем больше площадь опоры, тем меньше давление. И, наоборот, с уменьшением площади опоры при неизменной силе давление возрастает. Поэтому, в зависимости от того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.
Давление можно увеличить, уменьшив площадь соприкосновения. Так, например, остро оттачивают лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц), и тогда при помощи малой силы создается нешуточное давление.
И наоборот, если увеличить площадь опоры, то давление уменьшится. Тяжелые машины (фура с боеприпасами, гусеничный трактор), имея большую площадь опоры, запросто преодолевают болота.
|
|
Формула давления:
Понятие давления жидкости
В основе работы фонтанов лежит принцип действия сообщающихся сосудов.
Сообщающиеся сосуды это сосуды, которые имеют между собой связь. В повседневной жизни они встречаются довольно часто: чайники, кофейники и т. д. Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах любой формы располагаются на одном уровне. Вода, налитая в чайник, заполняет носик этих сосудов, и их расширенную часть до равной высоты. Это происходит потому, что одинаковые столбы одной и той же жидкости производят одно ито же давление. Если жидкость в сообщающихся сосудах находится на разных уровнях (этого можно достичь, если поставить между сообщающимися сосудами перегородку и долить жидкость в один из сосудов), то создается так называемый напор жидкости. Напор – это давление, которое создаёт вес столба жидкости высотой, равной разности уровней. Под действием этого давления жидкость, если убрать перегородку, будет перетекать в тот сосуд, где ее уровень ниже, до того пока, уровни не сравняются.
Естественным напором обладает вода, стекающая с высоты, например, в горных реках. Другой пример, плотина. Чем она выше, тем больше будет напор воды, поднятой плотиной.
Сообщающиеся сосуды — это сосуды, которые имеют связывающие их каналы, наполненные жидкостью.
Другими словами, это сосуды, соединенные ниже поверхности жидкости таким образом, что жидкость может перетекать из одного сосуда в другой.
Закон сообщающихся сосудов
1. В сообщающихся сосудах, заполненных жидкостью, давление во всех точках жидкости, расположенных в одной горизонтальной плоскости, одинаково и не зависит от формы сосудов. При этом поверхности жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одном уровне.
|
|
Сообщающиеся сосуды широко используются в быту и в технике. Самый обычный чайник или лейка для полива растений — это примеры сообщающихся сосудов. Закон сообщающихся сосудов лежит в основе работы водопровода, различных фонтанов, шлюзах на реках и каналах.
Фонтаны своими руками:
Фонтан Герона Для эксперимента используем два сосуда с водой, находящихся на разных уровнях, соединенные между собой тонкими резиновыми трубками и небольшой чашкой. Для того чтобы фонтан заработал, в чашку добавим небольшое количество воды. Например, фонтан Герона, где использем два сосуда с водой, расположенных на разных уровнях, соединенные между собой тонкими резиновыми трубками и небольшой чашкой.
Фонтан при нагревании воздуха в колбе. При нагревании воздуха в колбе воздух, расширяется и, оказывает давление на воду. Вода под давлением вытекает из трубки, образуя фонтан. Или фонтан, который образуемя при нагревании воздуха в колбе. Воздух, расширяясь, оказывает давление на воду. Вода под давлением вытекает из трубки, образует фонтан
Выводы
В ходе работы над проектом я изучил, научную литературу по теме создание фонтанов также узнал, кто и где создал первый фонтан, узнал как давление может быть силой движущей работой фонтана и сделал рабочие модели разных типов и видов фонтанов, также сделал памятные листовки с краткой информацией по теме «Создание Фонтанов». Также я планирую найти ещё увлекательные модели фонтанов и сделать их.