Сообщающиеся сосуды Ученический исследовательский

Сообщающиеся
сосуды
Ученический
исследовательский
проект
Цели проекта
Расширить область личных знаний по
вопросам физических явлений на примере
«Сообщающихся сосудов»
( в том числе исторического и
политехнического характера)
Создать модели фонтанов для изучения и
исследования сообщающихся сосудов с
последующим применением на уроках,
выставках, конференциях и т.п.
Методы исследования:
теоретические исследования,
 наблюдения,
 экспериментальные исследования
Задачи проекта
Изучить литературу по данной теме;
Использовать полученные знания для
выполнения творческих заданий;
Исследовать физическую картину
явления на примере моделей фонтанов
Давление
Атмосферное
давление
Н – высота столба жидкости;
L – длина выброса струи жидкости;
H 1 > H 2 → L 1 > L2 ;
Чем больше высота столба
жидкости, тем больше давление
жидкости и длина выброса струи
будет больше.
H2
H1
H
L2
L1
Модель сообщающихся сосудов.
Перемычка между сосудами строго
фиксирована
Атмосферное
давление
H
Сообщающиеся сосуды - сосуды, имеющие между собой сообщение или общее
дно.
Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах любой
формы находятся на одном уровне.
(при условии, что давление над жидкостью в сосудах одинаково и равно
атмосферному)
Модель сообщающихся сосудов.
Перемычка между сосудами подвижна
Вывод: Интересно, что сколько бы мы не изменяли
положение бутылок, уровни поверхностей воды при
перетекании из одной бутылки в другую все время,
окончательно, устанавливались одинаково.
Применение сообщающихся сосудов
При рассмотрении применения сообщающихся сосудов, мы открывали для
себя новое в привычных вещах.
Чайник и его носик –
сообщающиеся сосуды
Устройство водопровода
Следующим открытием для нас явилось то, что в основе устройства
водопровода также лежит принцип сообщающихся сосудов.
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов:
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/164c96bc-bfe4-4c37-8ba4b339e085a7c7/7_199.swf
Мытищенский московский водопровод
Мытищинский водопровод
или
Екатерининский водопровод —
первый в Москве и в России
водопровод, проведённый из
пределов г. Мытищи в Москву
в 1779—1804 годах.
Ростокинский акведук — символ
Мытищинского-Московского
водопровода
Первый московский водопровод
нашел свое отражение в
изобразительном искусстве и
архитектуре.
Картина «Чаепитие в Мытищах»
была написана Перовым в 1862
году.
В Москве на площади
Революции сохранился
водоразборный фонтан
мытищинского
водопровода, скульптора
И.П. Витали, открытый в
1835 г.
Шлюзы
Гидротехническое
сооружение,
предназначенное для
пропуска судов между
бьефами плотин,
судоходных каналов и
т.п. Принцип работы
шлюза основан на
использовании двух
водонепроницаемых
ворот. Ворота могут
быть открыты только
когда уровень воды в
камере шлюза равен
уровню воды в
прилегающем бьефе.
Для выравнивания
уровней шлюз
оснащается трубами с
заслонками. Уровень
воды выравнивается по
принципу
сообщающихся сосудов.
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов:
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/03a4baaa-284b-4e9a-9303-58cd9e83f2a1/7_194.swf
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/03a4baaa-284b-4e9a-9303-58cd9e83f2a1/?interface=pupil&class=49&subject=30
Канал им.
Москвы
Открыт 15 июля 1937
как Канал Москва - Волга.
Расположен в Московской и Тверской
областях России, частично
протекает по городу Москве.
Длина 128 км. Ширина канала по
поверхности - 85 м,
по дну - 45 м, глубина - 5,5 м.
На канале имени Москвы построено
11 шлюзов, которые позволяют судам
проходить водные бассейны с
различным уровнем воды.
Перепад высот между ними - более 40
метров.
Длинна каждого из судоходных
шлюзов канала имени Москвы - 290
метров, ширина - 30 метров
Канал им. Москвы
Нас поразило, что в эстетическом отношении канал
представляет исключительное явление.
Его архитектурные ансамбли гармонируют с окружающим
ландшафтом и гармонично вписались в подмосковную
природу.
Фонтаны Петергофа
Петродворец - всемирно известный своими фонтанами дворцовопарковый ансамбль. Оказалось, что фонтаны Петергофа работают
также по принципу сообщающихся сосудов.
Петергоф – город парков, дворцов и фонтанов,
основан в 1710 году, как императорская загородная резиденция -
Фонтаны Петергофа берут воду для
себя в Финском Заливе
Hпот
H
Hф
Струя фонтана создаётся перепадом высот.
Давление является движущей силой фонтанов Петергофа
Уникальные
фонтаны
Петергофа
В обширных парковых комплексах, создававшихся на
протяжении трех столетий и занимающих территорию около
800 гектаров, нашли отражение разнообразные стилевые
особенности садово-паркового искусства.
Конструирование фонтанов
Вдохновлённые полученными
знаниями, нам захотелось сделать
свои модели фонтанов и
исследовать вопрос: « Какие
причины будут влиять на высоту
струи фонтана».
Зависимость высоты струи воды от
диаметра наконечника
Диаметр
наконечника,
см
Высота струи
воды, см
Высота
поднятия
резервуара,
см
0,3
41
80
0.5
32
80
0,8
20
80
Вывод: Исходя из результатов опытов, видно, что с уменьшением диаметра
наконечника, высота струи воды возрастает за счет увеличения напора
воды, т.е. давления, при условии постоянной высоты поднятия резервуара.
Модель фонтана №1,
как пример ландшафтного дизайна
Оборудование и материалы:
• 1:Металлическая банка высокая – резервуар для
воды;
• 2:Металлическая банка широкая – бассейн
фонтана;
• 3:Деревянные подставки;
• 4:Пластмассовые трубки;
• Пластилин, бисер, бусины, цветная бумага,
металлическая проволока – для декорирования
модели
Схема фонтана №1
7,5см
9см
1
h
3
16см
12,5см
26,5см
3,5см
46см
4
2
19,5см
Модель фонтана №1,
как пример ландшафтного дизайна
Для модели фонтана №1
выбрали диаметр трубки
наконечника 0,3 см, что
позволило получить
максимальную высоту
фонтана при постоянной
высоте подъема
резервуара.
Зависимость высоты струи воды от
высоты поднятия резервуара
Высота
поднятия
резервуара,
см
Высота струи
воды,
см
Диаметр
наконечника,
см
20
6
0,3
40
20
0,3
80
41
0,3
Вывод: По результатам опытов, видно, что с увеличением высоты
поднятия резервуара, при постоянном диаметре наконечника, высота
фонтана увеличивается.
Модель фонтана №2
«Пластилиновый
цветок» ,
демонстрирующая
зависимость высоты
струи воды от высоты
резервуара
Заключение
 В ходе работы над проектом мы разобрались в таких
понятиях как: давление, атмосферное давление,
сообщающиеся сосуды;
 Мы открыли для себя новое в привычных вещах;
 Используя полученные знания, создали модели фонтанов;
 Овладели основными приемами научных исследований;
 Теоретические и экспериментальные исследования по
этому проекту объединили и расширили наши знания в
областях физики и информатики, изобразительного
искусства и материальных технологий, географии и
истории.
 Материалы проекта можно использовать не только на
уроках физики, но и на различных мероприятиях,
популяризирующих науку и технику.
Литература
1. Единая коллекция цифровых образовательных
ресурсов: http://schoolcollection.edu.ru/catalog/pupil/?class[]=49&subject[]=30
2. Кирилова И.Г. Книга для чтения по физике.
«Просвещение»,1978
3. Самовар. Чайник. Чайничек: http://www.etiketshop.ru/pages.php?Page=57&PHPSESSID=c780f65c4a85834
5dfbc7a9f31
4.Московский водопровод: http://geppener.ru
5. Канал имени Москвы: ru.wikipedia.org
6. Фонтаны Петергофа: http://www.peterhofexpress.ru/about_peterhof/fontan/
Авторы проекта
Ученицы 6 класса «А»
ГБОУ СОШ № 152:
Мяндина Анна
Ханвердиева Ариана
Степанова Наталия
Руководитель проекта:
Скитева И.И. – учитель физики
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ