Красота удивительных фонтанов

Введение

Фонтаны – это непременная декорация классического регулярного парка.

Мы часто любуемся красотой фонтанов в нашем городе Курске. Каждый новый фонтан. Это новая волшебная сказка, новый сказочный уголок, куда стремятся жители города.

Мне стало интересно, как и почему работает фонтан. В 7 классе на уроке физики мы изучали тему: «Сообщающие сосуды» и там были представлен пример работы фонтана.

Попросила своего учителя физики, что бы она мне помогла разобраться в этом. Мы решили ответить на этот вопрос и провести исследование.

Выбранная мной тема интересна и актуальна в настоящее время. Так как фонтаны, являются одним из основных предметов ландшафтного дизайна парковой зоны, источником воды в жаркое летнее время, а каждый уголок города становится более красивым и уютным.

Цель исследования - выяснить, как и почему работает фонтан, и от каких физических параметров зависит высота струи в фонтане.

Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих задач:

- пополнить свои знания по теме «Сообщающиеся сосуды»;
- узнать историю возникновения фонтана;

- рассмотреть виды и принципы работы фонтана;

- использовать полученные знания для выполнения творческих заданий.

Гипотеза: я предполагаю, что фонтан, можно создать на основе свойств сообщающихся сосудов и высота струи в фонтане зависит от взаимного расположения этих сосудов.

Методы исследования:

Теоретический – изучение первоисточников.

Лабораторный – проведение эксперимента.

Аналитический – анализ полученных результатов.

1. Теоретическая часть

1.1.Сообщающиеся сосуды.

Простейшие сообщающиеся сосуды – это две трубки, соединенные между собой резиновым шлангом. Если налить жидкость в одну из этих трубок, то можно видеть, что уровень жидкости в обеих трубках (или, как принято говорить, в обоих коленах сообщающихся сосудов) установится на одной высоте.

Существует закон сообщающихся сосудов. из которого следует что давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от плотности жидкости и высоты ее столба. Поскольку в левом и правом коленах находится одна и та же жидкость и высота столба жидкости в левом и правом коленах также одинакова, то и давление жидкости в обоих коленах одинаково. Следовательно, жидкость находится в равновесии.

Если изменять расположение колен в сообщающихся сосудах, поднимая или опуская одно из них, или даже наклоняя, то жидкость будет перетекать из одного колена в другое до тех пор, пока ее уровень в обоих коленах снова не установится на одной и той же высоте (Рис. 1).Таким образом, уровни однородной жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одной высоте.

Данный закон выполняется не только для двух, но и для любого количества сообщающихся сосудов, независимо от того, какую форму они имеют и как расположены в пространстве (Рис. 2). Единственно, что необходимо – чтобы во всех сосудах находилась одна и та же (однородная) жидкость.

Если жидкость, заполняющая колена сообщающихся сосудов, не будет однородной. Например, пусть в левое колено налито подсолнечное масло, а в правое – подкрашенная вода. Эти жидкости не смешиваются между собой.

Оказывается, что уровень подсолнечного масла расположится на большей высоте, чем уровень воды (Рис. 3). Это связано с тем, что плотность подсолнечного масла меньше, чем плотность воды. Вспомним формулу давления жидкости на дно сосуда.

Из этой формулы видно, что чем меньше плотность жидкости ρ, тем больше должна быть высота ее столба h, чтобы создать одно и то же давление.

Таким образом, в сообщающихся сосудах уровень жидкости с меньшей плотностью устанавливается на большей высоте.

1.1.1 Силы давления жидкости

Повседневный опыт учит нас, что жидкости действуют с известными силами на поверхность твердых тел, соприкасающихся с ними. Эти силы мы назы­ваем силами давления жидкости.

Прикрывая пальцем, отверстие открытого водопроводного крана, мы ощущаем силу давления жидкости на палец. Боль в ушах, которую испытывает пловец, нырнувший на большую глубину, вызвана силами давления воды на барабанную перепонку уха. Термометры для измерения температуры в глубине моря должны быть очень прочными, чтобы давление воды не раздавило их.

Ввиду огромных сил давления на большой глубине корпус подводной лодки должен иметь гораздо большую прочность, чем корпус надводного корабля. Силы давления воды на днище судна поддерживают судно на поверхности, уравновешивая действующую на него силу тяжести. Силы давления действуют на дно и на стенки сосудов, наполненных жидкостью: налив в резиновый баллон ртуть, мы видим, что его дно и стенки выгибаются наружу.

Наконец, силы давления действуют со стороны одних частей жидкости на другие. Это значит, что если мы удалили какую-либо часть жидкости, то для сохранения равновесия оставшейся части нужно было бы приложить к образовавшейся поверхности определенные силы. Необходимые для поддержания равновесия силы равны силам давления, с которыми удаленная часть жидкости действовала на оставшуюся часть.

Силы давления на стенки сосуда, заключающего жидкость, или на поверхность твердого тела, погруженного в жидкость, не приложены в какой-либо определенной точке поверхности. Они распределены по всей поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью. Поэтому сила давления на данную поверхность зависит не только от степени сжатия соприкасающейся с ней жидкости, но и от размеров этой поверхности.

Для того чтобы охарактеризовать распределение сил давления независимо от размеров поверхности, на которую они действуют, вводят понятие давления.

Давлением на участке поверхности называют отношение силы давления, действующей на этот участок, к площади участка. Очевидно, давление численно равно силе давления, приходящейся на участок поверхности, площадь которого равна единице.

Будем обозначать давление буквой р. Если сила давления на данный участок равна F, а площадь участка равна S, то давление выразится формулой

р = F/S.

Если силы давления распределены равномерно по некоторой поверхности, то давление одно и то же в каждой ее точке. Таково, например, давление на поверхности поршня, сжимающего жидкость.

Нередко, однако, встречаются случаи, когда силы давления распределены по поверхности неравномерно. Это значит, что на одинаковые площади в разных местах поверхности действуют разные силы. (См. прил. 7)

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.

1.2.История возникновения фонтана

Фонтан – струя жидкости, газа, выбрасываемая вверх из трубы или отверстия силой давления . Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии, о чем свидетельствуют изображения на древних надгробиях. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда. Подобные фонтаны использовались в Месопотамии и Персии, славившимися своими прекрасными садами. Здесь на Востоке они получили еще большую популярность. По определенным канонам персидский восточный сад должен был отражать четыре сущности – воду, цветы, растения и музыку, что можно видеть на старинных изображениях и ковровых рисунках. Мусульманские сады были окружены террасами из разноцветной плитки, брызги фонтана, отражаясь от них, создавали необыкновенную игру света и тени.  Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах.

В садах другого  типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. Ярким примером такой ландшафтной архитектуры являются сады Тадж Махала в Индии и сады Шалимара. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады. Огромное значения фонтаны имели в Китае и Японии. Самый знаменитый японский сад Киото – в его создании участвовали монахи буддисты. Каждый элемент этого сада  – несет в себе особое значение и вызывает у посетителей определенное настроение и состояние души. Ландшафтной и архитектурной основой фонтанов и садов в Европе послужили персидские сады.  В средние века сады появлялись при монастырях и подобно персидскому саду делились на четыре части – для цветов, трав, овощных культур и фруктовых деревьев. В середине сада был расположен колодец или фонтан – место уединения, размышления и молитвы для послушников монастыря. Но в основном, как и в Древнем мире,  в эпоху Средневековья фонтаны использовались как источники водоснабжения – для полива и питья. Только с началом Эпохи Возрождения фонтаны в Европе становятся частью архитектурного ансамбля, его ярким акцентом, а порой главным элементом. Римский стиль стал главенствующим. 

На помощь к природным источникам пришли насосы и вместо подземных ключей на римских холмах забили фонтаны. Примером итальянского ренессанса служит вилла Ланте. Постепенно новые веяния в архитектуре распространялись по всей Европе. Наибольший рассвет ландшафтно-паркового искусства был достигнут во Франции в 17 веке, его венцом стал Версаль – король регулярных парков, ставший основой для создания подобных дворцово-парковых ансамблей во всем мире. Именно версальские фонтаны подвигли Петра I на замысел Петергофа.

Надо признать, что фонтаны Петергофа в чем-то превзошли свой французский прототип. Это грандиозный музей фонтанного искусства XVIII-XIX вв. Здесь представлено множество одно- и многоструйных фонтанов, солирующих, парных, сгруппированных в ряды, фонтанов в виде водяных колоколов и столпов. Рисунки струй не повторяются, это веера, букеты, завесы и т.д. Различны петергофские фонтаны и по звучанию – от чуть слышимого шелеста до оглушительного торжествующего гула.

В конце 17 века с приходом «романтизма» претерпело изменение и ландшафтное искусство. В моду вошли парки в «английском стиле», когда все наиболее приближено к «дикой» природе, без шика и помпезности. Архитектура водных источников также отличалась природной естественностью и простотой.

Современные фонтаны соревнуются в высоте. Фонтан короля Фахда расположенный на Красном море, поднимается на высоту 260 м, в хорошую погоду он может достичь высоты  318 м (для сравнения высота Эйфелевой башни 300м). В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.

Самый дорогой и большой фонтанный комплекс в мире – «Dubai Fountain”(Дубай Фонтан). Длина фонтана 275 м, а его площадь сравнима с площадью трех стандартных футбольных полей. Первоначальная высота, на которую поднимались струи – 150 метров, позднее высота увеличилась до 275 метров. Он относится к типу танцующих фонтанов. В его репертуаре классическая, арабская и поп-музыка, и под каждую из мелодий фонтан «исполняет» различный танец. Комплекс Dubai Fountain состоит из искусственного водоема, расположенного у подножия самого высокого здания в мире, башни Бурдж Халифа, сотен струй, которые могут подниматься на высоту до 310 м, 6600 точечных светильников и 25 цветных прожекторов. Правда, самые мощные водяные пушки требуют подзарядки после использования, поэтому их включают только в самые яркие моменты представления. У сооружения предусмотрена собственная система насосов и очистки воды. Через год после открытия фонтан модернизировали, добавив в конструкцию дымогенераторы и газовые форсунки, и теперь водная симфония может сопровождаться эффектами дыма и огня. Самый большой и дорогой фонтан на Земле установил еще один рекорд – это самая яркая точка в Азии, которую можно разглядеть из космоса, а на Земле, во время представлений, световое шоу видно за 32 км.

Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики. Прогресс не стоит на месте, кто знает, какими станут фонтаны уже к середине этого столетия…

1.3. Техническое устройство фонтанов и их виды

Фонтаны бывают искусственные и естественные. К естественным относятся гейзеры, родники и артезианские воды.

Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Такие фонтаны бьют из-под земли на острове Исландия, в Йеллоустонском парке в США, на Северном острове Новой Зеландии и на Камчатке. "Гейзер" в переводе с исландского означает "хлынуть".

Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы. Раскаленная магма поднимается к поверхности Земли и сильно нагревает породу, в которой содержатся грунтовые воды. Вода скапливается в мелких и крупных трещинах, не находя выхода нагревается и наконец закипает. При этом образуется много пара, который находится под большим давлением и пробивается наверх, в горловину образованного ранее гейзера. Происходит сильное извержение сначала пара, а потом и воды, и длится оно до тех пор, пока подземное "водохранилище" не опустеет. Следующий выброс произойдет только тогда, когда под землей снова накопятся и нагреются до кипения грунтовые воды.

Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность. Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Со временем зодчие и архитекторы стали обрамлять родники декоративным камнем. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.

Артезианские воды— напорные подземные воды, заключенные в водоносных пластах горных пород между водоупорными слоями. Обычно встречаются во впадинах, образуя артезианские бассейны. При вскрытии буровой скважины артезианские воды поднимаются выше водоносного пласта, иногда фонтанируют.

Ознакомимся теперь с искусственными фонтанами. Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные  водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Вода настолько благотворно влияет на нервную систему человека, что в некоторых клиниках в качестве одного из методов лечения депрессивных расстройств используют созерцание струящихся потоков воды.

Уличные, площадные фонтаны. Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны. Фонтаны придумали в жарких странах – с целью чисто практической: в летний зной струи воды, бьющие вверх, несут спасительную прохладу. Они не утратили своей популярности и до сегодняшнего дня.

Ландшафтные фонтаны. Фонтан на участке около дома обычно становится очень привлекательным местом для его обитателей. Красивый фонтан — это лучшее лекарство от стрессов и суеты повседневной жизни. Слушая умиротворяющие звуки льющейся воды, созерцая её плавные потоки, человек получает возможность забыть о повседневных проблемах и хлопотах, отвлечься от беспокойств и переживаний, которыми наполнена жизнь в современном городе. Фонтан становится оазисом покоя и радости, местом для отдыха и самосозерцания.

Цветомузыкальные фонтаны – это сложные комплексы с применением автоматики. Высота и форма струй, цветовое оформление задаются с помощью программного обеспечения.

Интерьерные, комнатные фонтаны. Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.

Особенно важным является создание правильного эффекта для водного сооружения. Виды струй фонтана:

Ярусный;

Струящийся;

Пузырящийся;

Колокольчик;

Колонна;

Гейзер.

Фонтаны бывают: водомётные, каскадные, механические, фонтаны-шутихи (например, в Петергофе), разной высоты, формы и у каждого есть свое название. Раньше все фонтаны были прямоточные, то есть работали напрямую от водопровода, сейчас применяется «оборотное» водоснабжение с использованием мощных насосов.

Фонтан — важное декоративное украшение любого водоема. Его оформление, композиция и высота струи могут быть самими различными, но всегда наличие фонтана «оживляет» водоем. Помимо этого, фонтан имеет большое значение для всего животного мира в водоеме. Создается движение воды, она обогащается кислородом, причем это обогащение тем больше, чем выше струя фонтана. Происходит своего рода аэрация воды. Решение, какой фонтан должен украсить данный водоем, зависит от многих факторов. Здесь и форма водоема, и наличие растительности, и мощность водяного насоса, характер дна и многое другое. Конечно, лучше всего будут смотреться фонтаны в водоемах правильной геометрической формы. И находиться фонтан должен по центру пруда (бассейна). Если в водоеме имеется растительность, то падающая струя фонтана должна находиться на расстоянии не менее 50 см от ближайшего растения, чтобы не повредить его. Формы фонтанов могут быть самыми различными. Все зависит от формы насадки, которая вами приобретена. Их великое множество. На рис. 4 представлен наиболее распространенный тип фонтана — фонтан струйного типа.

Принцип прост — на трубу навинчивается насадка, представляющая сужающееся сопло, которое формирует тонкую вертикальную струю воды. В принципе можно обойтись и без насадки, достаточно трубы малого диаметра. Главное здесь — давление (напор) воды. Чем больше напор, тем выше струя. Если вместо сужающегося сопла ввинтить другую насадку, изображенную на рис. 5, то можно получить фонтан «колокол». Насадка представляет собой трубу высотой 0,5—1,0—1,5м (в зависимости от конкретных условий), на выходном конце которой закреплены два диска, один над другим между этими дисками имеется регулируемый зазор, с помощью которого можно добиться различной толщины водного слоя. Обычно эти диски бывают сферической формы с загибом вниз. При правильной регулировке зазора между дисками можно получить сплошную водную пленку, формирующую красивую полусферу. В домашних условиях изготовить такую насадку не представит особого труда.

Следующий тип фонтана, который предлагается вашему вниманию — «полушарие». Это уже сложная конструкция, представляющая собой много насадок типа «колокол», но меньших размеров. Расположение этих насадок должно быть таким, чтобы формируемая ими пленка воды составляла своего рода стенки полушария. Все насадки должны быть расположены в строгом соответствии относительно друг друга. В домашних условиях осуществить это весьма затруднительно. Поэтому такие насадки надо приобретать в торговой сети. Фонтан «тиффани» можно рассматривать как комбинированный вариант фонтанов «колокол» и «рыбий хвост» (см. рис. 6). Но в этом случае давление воды в узле «колокол» будет больше давления воды в узле «рыбий хвост». Понятно, что насадку для фонтана «тиффани» надо приобретать в готовом виде. Обеспечить разность напора воды в двух узлах, а тем более их регулировку, в домашних условиях невозможно.

На рис. 7 представлен тип фонтана «тюльпан», формируется он, как и фонтан «колокол», тоже двумя дисками, которые позволяют получить тонкую пленку воды. Но в данном случае сплошная пленка воды должна выходить не горизонтально, а под углом вверх (30—40°). Похожий принцип можно наблюдать при выходе пламени в горящей камфорке газовой плиты. Но камфорка имеет вырезы для формирования отдельных струй горящего газа, а в случае с насадкой «тюльпан» таких вырезов нет. В домашних условиях насадку для такого фонтана сделать можно. Конечно, слесарные навыки необходимы. Насадка «рыбий хвост» предусматривает в какой-то мере тот же принцип, что и «тюльпан», но вода выходит не в виде пленки, а в виде отдельных струй вверх под углом 30—40° (рис. 7).

На рис. 2б изображены фонтаны «кольцо» и «одиночный распылитель». Для изготовления фонтана «кольцо» потребуется труба, которой придана форма кольца. Оба конца изогнутой трубы замыкаются на подводящую напорную трубу. На равном расстоянии друг от друга в изогнутой трубе высверливаются отверстия, через которые вода будет струями вырываться вверх. Очень важно, чтобы отверстия были одинакового диаметра. Чтобы струи получались ровными и красивыми, хорошо ввернуть в каждое из таких отверстий насадку в виде направляющего сопла (как у фонтана струйного типа — рис. 4).

Фонтан «одиночный распылитель»» (рис. 7) в основе имеет тот же принцип, что и «рыбий хвост». Но если у последнего струи редкие и направлены под углом 30—40°, то у «одиночного распылителя» количество струй больше, они тоньше и направлены вверх под углом 15—20°. Напор также будет большим, т.е. фонтан будет более высоким. Если взять за основу принцип построения фонтана «одиночный распылитель» и усложнить его, а именно — на крайние концентрические отверстия дать малый напор, на средние отверстия — средний напор, а на центральное отверстие — большой напор, то можно получить фонтан «ярусный распылитель» (рис. 8).

Можно добиться разности струй и за счет разности диаметра выходных отверстий при одинаковом общем давлении (напоре). Еще одно интересное решение представлено на рис. 2в (вариант б) — это «распылитель-вертушка». Если принудительно вращать насадку, то боковые струи фонтана, направленные вертикально вверх, будут закручиваться в причудливые спирали. Но здесь важно соблюсти пропорцию между напором воды и скоростью вращения насадки. Механизм этот довольно сложный и лучше всего приобретать его в готовом виде. Особенной привлекательностью обладают фонтаны с подсветкой в вечернее и ночное время. Тем более, если цвета все время как бы «переливаются». Как этого добиться, показано на рис. К погружному насосу подсоединяется вращающаяся подвеска (диск) состоящая из прозрачных стекол различной расцветки. Сейчас все больше входят в моду фонтаны с декоративной облицовкой. В готовом виде такие фонтаны предлагаются торговой сетью. Материалом для декоративной облицовки служит керамика, искусственный камень, бронза, стекловолокно. Такие сборные фонтаны обычно имеют комплект насадок, позволяющих формировать желаемую форму струи (струй). Фонтаны с облицовкой выполняются в двух модификациях — для установки на дно водоема и для закрепления на дополнительных конструкциях.

Очень популярны так называемые «фонтаны-ключи» и «камни-ключи». Принцип заключается в том, что труба фонтана с насадкой не выступают над поверхностью водоема, а углублены на определенное расстояние. Путем регулировки мощности струи добиваются такой высоты возникающего столба воды, который наиболее правдоподобно имитирует бьющий со дна водоема родник. Причем на формирование столба воды влияет не только напор струи, но и глубина погружения трубы (рис. 10 и 11).

Принцип работы композиции «камень-ключ» в своей основе очень прост (рис. 12). Можно взять большой природный камень, просверлить в нем отверстие диаметром не менее 25 мм и вставить в это отверстие снизу шланг, подсоединенный к напорной трубе. Обязательное условие — наличие крана, с помощью которого можно регулировать напор воды, добиваясь эффекта ключа, который бьет из отверстия в камне. В торговой сети сейчас имеется широкий выбор таких композиций.

1.4. Самые большие фонтаны мира

Фонтан короля Фахда в Джидда.

Самый большой фонтан в мире Нередко фонтан становится визитной карточкой города, излюбленным местом его жителей и туристов. Если составить рейтинг самых больших фонтанов в мире, взяв за критерий высоту его струй, то на первом месте окажется фонтан короля Фахда. Его водяные струи поднимают на высоту триста двенадцать метров. Фонтан короля Фахда считается самым большим, но не самым красивым в мире Этот фонтан установлен в городе Джидда в 1983-ем году и с тех пор стал его основной достопримечательностью. Первенство среди фонтанов по высоте он получил не сразу. Изначально проект был составлен так, что струя поднималась лишь на сто двадцать метров. После доработки этого проекта, фонтан стал самым большим в мире. Высота фонтана короля Фахда 312 метров Он является подарком короля Саудовской Аравии городу. Его построили на берегу Красного моря. Проектной высотой струи является отметка в двести восемьдесят пять метром, максимума в триста двенадцать метров воды фонтана достигают только в безветренную погоду. Из-за того, что фонтаном используется морская вода, возникают такие проблемы, как песчинки и морская соль. Электростанция и насосная станция находятся на глубине около тридцати метров под водой. Вода поступает по трубам длиной триста пятьдесят метров, диаметр которых постепенно уменьшается от восьмисот миллиметров до ста двадцати шести. Вода мчится по трубопроводу с огромной скоростью, а покидая форсунку, стремится ввысь со скоростью триста семьдесят пять километров в час. Фонтан короля Фахда выключают при сильном южном ветре Этот грандиозный фонтан освещают пятьсот мощных прожекторов, расположенных на искусственных островах. Обслуживание и поддержание работы фонтана короля Фахда осуществляют десять специалистов. На протяжении трёх недель ежегодно все системы проходят профилактику. Кроме того, фонтан не работает в случае смены северного ветра сильным южным ветром, так как это может привести к попаданию морской воды в сад королевского дворца Салам. Есть ещё один «чемпион» среди фонтанов – шоколадный фонтан, который установили в витрине одного из отелей Лас-Вегаса в 2007-ом году. Его высота превысила восемь метров, а масса циркулирующего в нём шоколада составила около двух тонн.

Фонтан в Дубае.

В Дубаи есть фонтан, который признан не только самым большим среди поющих фонтанов мира, он занимает вторую позицию по высоте водяных струй. Иными словами – среди больших фонтанов, этот занимает второе место. Его название – «Бурдж-Халифа». Этот великолепный фонтанный комплекс построен на искусственном острове и подсвечивается тысячами прожекторов. Фонтан «танцует» под арабскую, классическую и современную популярную музыку. Большой танцующий фонтан «Бурдж-Халифа» Созданное инженерное чудо построено у самого высокого небоскрёба мира – у башни Бурдж Халифа. Проектирование доверили компании WET Design, которая до этого выступила автором другого грандиозного танцующего фонтана в Лас-Вегасе. Его название – «Белладжио». Открытие состоялось весной 2009-го года. А через год было принято решение увеличить высоту фонтана со ста пятидесяти двух метров до двухсот семидесяти пяти метров. На создание «Бурдж Халифа» было потрачено около двухсот восемнадцати миллионов долларов. Высота фонтана у башни «Бурдж-Халиф» в Дубаи 275 метров Фонтанный комплекс способен демонстрировать захватывающие водные феерии. Струи воды совместно с освещением прожекторов представляют более чем тысячу разных комбинаций. Всё это происходит под музыку, создавая романтическую обстановку.
Фонтан « Jet d’Eau» в Женеве (Швейцария) – 140 м

Фонтан «Струя воды» находится в водах Женевского озера, на расстоянии 1,7 км на восток от железнодорожного вокзала Корнавен и в 1,2 км на северо-восток от Кафедрального собора святого Петра.

Фонтан высотой 140 метров является на сегодняшний день одним из главных символов Женевы, тем не менее, своим появлением он обязан случайному стечению обстоятельств.

К концу 19 века промышленность в Женеве переживала развитие, а сам город продолжал расти. В 1886 году для удовлетворения потребностей бурно развивающегося города был построен гидравлический завод, позволивший направить энергию реки Роны на нужды мастерских. Вечерами, когда в ремесленники перекрывали клапаны своих машин, в гидравлических трубах создавалось избыточное давление, момент образования которого предугадать заранее было невозможно. Пока для решения этой проблемы строилась система резервуаров, один инженер придумал временный выход для избытка воды: фонтан высотой 30 метров, способствовавший снижению давления. В то время фонтан находился на окраине гидравлического завода.

Со временем, когда система резервуаров заработала, необходимость в фонтане отпала, однако уже в июле 1891 года, административный городской совет принял решение об использовании его для привлечения туристов. Фонтан был перемещен на открытое место на берегу озера в самом центре гавани. 2 августа этого же года новый фонтан взмыл ввысь уже на высоту 90 метров. Вплоть до 1951 года фонтан был присоединен к водопроводной системе. В наши дни фонтан функционирует благодаря работе автономной насосной станции, использующей воды озера, и может работать практически круглый год (его отключают только в ветреные дни и в мороз).

В наши дни высота фонтана достигает 140 м, скорость водного потока составляет 200 км/ч. В секунду фонтан извергает 500 литров воды, каждая капля летит 16 секунд прежде чем упасть в озеро. Фонтан работает ежедневно. С наступлением темноты, освещаемый двенадцатью прожекторами, он предстает во всем своем великолепии.

1.5.Самые необычные фонтаны

9 самых необычных фонтанов

Все мы при слове “фонтан” представляем себе некий среднестатистический объект, в силу, конечно же, своих познаний и воспоминаний. В этой подборке собраны не очень известные и самые необычные примеры такого рода творческой деятельности.

На 9 месте — мост-фонтан Банпо в корейском Сеуле. В длину он достигает 1140 метров и является самым длинным фонтаном в мире. Он занимает площадь в 16,831 квадратных метров и в высоту достигает 30 метров. Создан этот гигантский фонтан из бронзы и весит примерно 85 тонн. Он расположен в центре подземного ресторана, что позволяет посетителям смотреть вверх и видеть огромное медное кольцо над собой

8 строчку занимает Фонтан Изобилия в Сингапурском городе Сантек. Как это не смешно звучит, но этот фонтан построен по фен-шую)) Фонтан состоит из 380 распылителей, которые ежеминутно “выплёвывают” 190 тонн воды! А 220 цветных огней подсветки дали фонтану имя Moonlight Rainbow Fountain — Фонтан Лунной Радуги

На 7 строчке рейтинга "Необычные фонтаны" — парижский Фонтан Невиновных. Название своё он получил от участка кладбища, на котором был возведён. Фонтан Невиновных был придуман выдающимся французским деятелем эпохи Возрождения Пьером Леско и воплощён в камне Жаном Гужоном.

Фонтан находился на Кладбище Невиновных до 1788 года, когда его решили переместить. Нынешнее местоположение он занял лишь в 1858 году

Фонтан Невиновных представляет собой прекрасный пример стиля маньеризма, распространённого в западноевропейском искусстве XVI века, сторонники которого стремились к тому, чтобы их творения были высокими и тонкими. Фонтан декорирован пухлыми маленькими мальчиками с крыльями, обычным украшением того времени.

На 6 месте — Музыкальный Фонтан Храма Большого Дикого Гуся в китайском Ксяне. Он претендует на звание самого большого поющего фонтана в Азии, с самой длинной подсветкой.

В арсенале фонтана — 22 типа брызг, которые могут использоваться для создания огромного морского пейзажа. Во время “выстреливания” водных струй появляется пламя. Начало представления — каждый день в 20:30, хотя длится оно всего лишь 20 минут

5 строчку занимает уже описывавшийся здесь ранее фонтан Треви в Риме, который является самым большим в мире фонтаном в стиле барокко. Это, по моему мнению, один из самых красивых фонтанов в мире, так что советую ознакомиться с его историей и, конечно же, прекрасными фотографиями в статье Фонтан Треви — король римских фонтанов.

На 4 строчке — Фонтан Харибды возле Зала Сиэма в Британском Сандерленде. Это самый большой в мире фонтан-воронка, созданный водным художником Уильямом Паем. Благодаря Паю, можно теперь наблюдать за настоящим водоворотом, не боясь быть в него затянутым)

Харибдой в греческой мифологии звали сирену, укравшую стадо волов у самого Зевса, за что тот не преминул “накормить” её парой молний, превратив тем самым Харибду в гигантский водоворот, непременно затягивающий в себя суда. Фонтан заключён в оболочку из прозрачного пластика, в центре каждые 15 минут поднимается воздушный вихрь, придающий воде форму воронки

3 место среди необычных фонтанов у нас завоевал Фонтан Борьбы в Канадском Монреале. Это одно из творений известного канадского художника Жан-Поля Риопеля.

Струя воды начинает извергаться из центра фонтана, затем поверхность воды затягивается туманом — действие происходит постепенно, пока плотным туманом не будет покрыт весь фонтан и прилежащая площадь.

Когда туман оседает, центральную часть фонтана окружает кольцо пылающего огня, который не стихает в течение 7 минут.

Выглядит это очень эффектно – кажется, что огонь горит непосредственно на поверхности воды. Огонь окружён бронзовыми статуями людей и животных. Весь процесс длится приблизительно 32 минуты. Эту интереснейшую кинетическую инсталляцию можно наблюдать каждый час с семи до одиннадцати вечера. Фонтан был создан в 1969 году и до сих пор выглядит очень необычно

2 место — Фонтан на Замковой площади в Суонси в Уэльсе. Это незабываемое зрелище можно наблюдать лишь раз в году — 1 марта, в День Святого Давида Валлийского, покровителя Уэльса.

Все остальные дни фонтан не отличается ничем особенным, но именно 1 марта сложилась традиция подкрашивать воду в красный цвет, что даёт жителям Уэльса повод называть фонтан Кровавым

Вода остаётся красной до 9 марта

1 место самым необычным фонтаном у нас оказался находящийся в Барселоне Ртутный Фонтан. Попал он сюда совсем не из-за какой-то заоблачной красоты или масштабности, даже наоборот — это самый маленький, тихий и спокойный фонтан из всех, с которыми мы сегодня ознакомились) Самым необычным, на мой взгляд, его делает то, что вместо воды в нём течёт ртуть — больше нигде в мире нет ртутного фонтана! Он был создан Александром Калдером для правительства Испанской Республики в память об осаде города Альмадена.

Впервые фонтан был показан в Париже в 1937 году во время Международной выставки. Позже он был перенесён в Барселону. Тогда никто ещё не знал о губительном воздействии ртути на человека и фонтан был открыт для всех желающих, теперь же посмотреть на него можно только из-за специального стекла, чтобы люди не отравлялись парами ртути, а самые любопытные не касались ее.

1.5.История появления фонтана в Петербурге.

Достойное место среди больших фонтанов занимает Большой каскад Петергофа, обращает на себя внимание самый большой фонтан в Дубаи и некоторые большие поющие фонтаны, популярные в последние годы. Большой каскад фонтанов Петергофа Среди сооружений, подобных Большому каскаду нет в мировом искусстве. В восемнадцатом столетии Большой каскад называли немного иначе – Большой грот с каскадами. Он выделяется мощью водяной декорации, громадными размерами и богатым скульптурным убранством. Именно Петру I принадлежала идея воздвигнуть при въезде в его приморскую резиденцию грандиозное фонтанное сооружение. Такое завершение перспективы парадного въезда оказалось весьма эффектным.

Большой каскад фонтанов Петергофа Появление Большого каскада не случайно. Этот триумфальный монумент был воздвигнут как напоминание о победе в Северной войне. Массив из камня был буквально врезан в земляной склон. Словно монолитный контрфорс он укрепляет гору, со стоящим на ней дворцом. Фасад грота расчленяют арки. Над гротом находится мраморная балюстрада и сложный карниз. Боковые каскады, построенные с обеих сторон грота, ступенчатые – это семь ступеней шириной восемь метров с каждой стороны. Ступени украшают вазы, барельефы, кронштейны, статуи.

Большой каскад был разрушен. Старая фотография Перед аркой построен фонтан «Корзинка». У подножия каскадов – ковш с возвышающейся над ним статуей Самсона. От этого ковша берёт начало канал, ведущий в Финский залив, соединяя, таким образом, Большой каскад и море. Каскады и грот начали строить в 1715-ом году. Первоначальный проект несколько раз видоизменялся. Большой каскад был пущен в августе 1723-го года, однако не все работы были закончены. Они продолжались ещё в 1724-ом году. Неоднократно в дальнейшем каскад реставрировался, а в 1947-ом году реставраторам пришлось полностью восстанавливать разрушенную войной верхнюю часть каскада и мраморную балюстраду. Самсон, разрывающий пасть льву - самый большой фонтан в Большом каскаде Петергофа В России кроме Петергофа есть и другие достопримечательности на сайте uznayvse.ru есть подробная статья о самых красивых местах в России.

1.6.Фонтаны родного края.

На полете

Это единственный музыкальный фонтан в городе. Из решеток под давлением поднимаются струи воды на разную высоту. Говорят, что фонтан таким образом поет и танцует. Часто здесь играет приятная музыка.

Фонтан возле Цирка

Курск – очень старый и очень красивый город. На цирковой площади был открыт новый красивый фонтан, заменивший старую непрезентабельную чашу прямоугольной формы.

Он облицован высококачественным гранитом, строители обновили все водопроводные коммуникации. Музыкальный фонтан особенно красив в вечернее время, когда 13 струй и огромный водяной шар сияют всеми цветами радуги, выделывая в воздухе замысловатые пируэты и спирали.

Фонтан возле ТЦ Пушкинский

Здесь, как и в фонтане у цирка, есть «шары из воды», от которых ветром приносит приятные капли в жаркий день.

Фонтан возле завода Конти

Возле завода Конти-Русь находится фонтан в необычном для Курска виде. Шар, обтекаемый водой, не создает много брызгов, но дарит немного свежести в жаркий день.

2. Практическая часть

2.1.Действие различных моделей фонтанов.

2.1.1 Фонтан в пустоте.

Я провела исследование на тему «Фонтан в пустоте». Для этого я взяла две колбы. На первую я надела резиновую пробку и с пропущенной сквозь неё тонко стеклянной трубкой. На противоположный её конец надела резиновую трубку. Во вторую колбу я налила подкрашенной воды.

С помощью насоса из первой колбы я откачала воздух, перевернула колбу. Резиновую трубку я опустила во вторую колбу с водой. Из-за разности давления, вода из второй колбы полилась струёй в первую.

Я выяснила, что чем меньше воздух в первой колбе, тем сильнее будет бить струя из второй.

2.1.2 Фонтан Герона.

Я провела исследование на тему «Фонтан Герона». Для этого, мне нужно было сделать упрощенную модель фонтана Герона. Я взяла небольшую колбу и вставила в неё капельницу. В своём эксперименте по данной модели, колбу я поставила вниз горлышком. Когда я открыла капельницу, то вода полилась из колбы струей.

После, я опустила колбу немного ниже, вода полилась на много медленней, а струя стала гораздо меньше. Проделав соответствующие изменения, я выяснила, что высота струи в фонтане зависит от взаимного расположения сообщающихся сосудов.

Вывод: высота струи фонтана зависит:

От взаимного расположения сообщающихся сосудов, чем выше один из сообщающихся сосудов, тем высота струи больше.

Чем меньше диаметр отверстия, тем высота струи больше.

2.2.Разработка модели фонтана

2.2.1.Схема моего фонтана

2.2.2.Иструменты и приспособления

2.2.3.Этапы выполнения.

Многим кажется, что сделать фонтан очень сложно. Возможно, в этом есть доля правды. А вот сделать самому своими руками мини-фонтан абсолютно реально и под силу практически каждому. Он может украсить ваш сад или даже стать частью интерьера вашего дома.

Для того чтобы приступить к работе, нужно подготовить все необходимые материалы:Рис.18

1. Один глиняный горшок небольшого размера.

2. Маленький насос для фонтана.

3. Шланг соответствующего диаметра.

4. Водонепроницаемый силикон-акриловый лак-пропитку с эффектом мокрого камня для наружных работ.

5. Дрель со сверлом, равным диаметру шланга.

6. Напильник.

7. Силиконовый клей герметик.

Мой фонтан «Золотая рыбка».

Вода будет вытекать из рыбки. В ней просверлено отверстие для трубочки.

Схема фонтана. Рис. 19

На глиняный резервуар для воды крепим каркас из проволоки. Это будет основа для волны. Рис. 20

Вот так выглядела заготовка волны - горки мини фонтана, после прикрепления к ней каркаса с рыбкой. Запуская помпу, регулируем положение элементов горки для правильного стока воды.

Волна сделана  с помощью монтажной пены.

На каркас аккуратно наносим пену и даём ей хорошо высохнуть Рис. 21

С помощью ножика вырезаем контур волны. Рис. 22

Готовую волну покрываем красками и лаком. Рис. 23

Устанавливаем моторчик в резервуар,  резистор для регулировки светодиода и скорости потока (использовался резистор СП5-3 100 Ом)

После высыхания клея, наполняем в бассейн воду и включаем. Рис. 24

Заключение.

Целью моей работы было расширение области личных знаний по теме «Сообщающие сосуды», использование полученных знаний для выполнения творческого задания. В ходе работы я ответила на вопрос: что является движущей силой работы фонтанов и смогла создать различные действующие модели фонтанов.

Я построила модель фонтана, изучила техническое устройство фонтанов. Провела опыты по теме «Сообщающиеся сосуды».

В дальнейшем, мы с папой планируем построить фонтан на своём приусадебном участке, с помощью тех знаний и данных, которые мы получили, исследуя техническое устройство фонтанов.

Вывод: Вода в фонтане работает по принципу «Фонтана Герона».

Список литературы.

1. «Физическая энциклопедия», генеральный директор А. М. Прохов.

1. «Энциклопедический словарь юного физика» Сост. В. А. Чуянов – 2- е М.: Педагогика, 1991 год- 336 стр.

г. Москва. Изд. «Советская энциклопедия» 1988 год, 705 стр.

1. Д. А. Кючарианц и А. Г. Раскина "Сады и парки дворцовых ансамблей Санкт- Петербурга и пригородов".

2. Ф. Бублейников, И. Веселовский «Физика и опыт», М. Просвещение, 1970г.

15