Фонтан Герона своими руками из бутылок: физика 7 класс

Если на даче или дома скопилось большое количество пластиковых бутылок из-под газированной воды, не спешите выбрасывать их на свалку — они еще могут пригодиться в хозяйстве. Например, пустая тара подойдет для изготовления простых самодельных фонтанчиков, при помощи которых легко организовать оросительную систему полива газона (на тот случай, если под рукой нет дождевателей и разбрызгивателей для огорода).

А еще вы можете с пользой провести свободное время вместе с детьми, сделав фонтан из пластиковой бутылки. Такая самоделка будет очень интересной для юных изобретателей и достаточно проста в изготовлении.

Фонтан, который работает сам из пластиковых бутылок

Классическая схема фонтана Герона описывается еще в учебниках по физике 7 класса, и представляет собой 3 емкости с водой, расположенные одна над другой и соединенные тремя трубками. Для домашнего эксперимента как раз подойдут пустые пластиковые бутылки из-под минеральной воды или газировки. Первая трубка выходит из верхней чаши и опускается до самого дна конструкции. Вторая, которая крепится отдельно от первой, выходит из нижней емкости, заходит в среднюю и доходит практически до самого верха. Третья трубка идет со дна средней емкости и входит в верхнюю чашу.

Читайте также:
13 идей откидных столов, которые можно сделать своими руками

«По умолчанию» вся жидкость находится в средней емкости. Чтобы фонтан начал работать, нужно добавить немного воды в верхнюю чашу — тогда по первой трубке жидкость начнет автоматически поступать в нижнюю емкость, пока не заполнит полностью. В это время будет расти давление воздуха, который по второй трубке будет передаваться в средний резервуар. При этом на воду также будет воздействовать давление, в результате чего она по третьей трубке начнет подниматься в верхнюю чашу и струиться вверх. Выполнив это стандартное задание по физике, вы сможете повторить опыт великого греческого математика и изобретателя Герона Александрийского.

Самостоятельное изготовление фонтана Герона

На сайте представлена инструкция, как сделать фонтан из пластиковых бутылок, которая поможет выполнить опыт без ошибок. Для этого эксперимента можно использовать пустую тару любого объема. Для начала потребуется сделать чашу будущего фонтана — отрежьте от одной бутылки «конус» с горлышком нужной вам высоты. Соедините все элементы конструкции, как показано на рисунке ниже, предварительно просверлив отверстия под трубки.

Активировать фонтан Герона своими руками из бутылок очень просто: сначала залейте него количество воды, равное по объему средней емкости, потом дождитесь, пока она полностью стечет в нижнюю часть фонтана, а затем переверните конструкцию верх дном. Жидкость начнет перетекать в среднюю емкость. Этот процесс еще называют «зарядкой фонтана», потому что он длится, пока вся вода не стечет вниз. Запустить фонтан тоже просто — добавьте немного воды в чашу, чтобы замкнуть систему, и наслаждайтесь удивительным зрелищем.

Фонтан из бутылок своими руками будет работать, пока не израсходуется вода в среднем резервуаре — затем потребуется перезарядка. Обратите внимание, чем больше пластиковые бутылки по объему, тем дольше будет функционировать фонтан. Высота струи напрямую будет зависеть от фактической разности уровня воды в средней и нижней емкости. Главное — это не запутаться с трубками.

Читайте также:
Как из пластиковых бутылок сделать батут

Ещё один важный момент, на который обязательно нужно обратить внимание, это герметичность соединений. По этой причине после завершения сборки места входа трубок в крышках залейте термоклеем или герметиком. Если под рукой нет герметика, в качестве альтернативного варианта можно использовать обычный пластилин, но учитывайте, что в этом случае возможна протечка.

Расходные материалы

Для изготовления самодельного мини-фонтана используются подручные материалы, которые найдутся в любом доме:

• пластиковые бутылки из-под газировки или йогурта;
• гибкий шланг, стеклянные трубки или соломинки для коктейля;
• термоклей или герметик;
• сверло или гвоздь (чтобы проделать отверстия).

Если вместо жестких трубок вы будете использовать гибкий шланг, то в пластиковых крышках (в местах соединения) можно вставить отрезки от толстого стержня шариковой ручки или коннекторы от капельницы.

Инструменты

Чтобы сделать фонтан, вам потребуется минимум инструментов: канцелярский нож или ножницы, пистолет для работы с термоклеем или другим быстросохнущим герметиком, электродрель или шуруповерт — если вы будете сверлить отверстия в крышках.

Читайте также:
Как сделать острый нож из пластиковой бутылки

Если вы поймёте принцип данного фонтана и освоите его изготовление, нечто похожее можно сделать и на дачном участке.

Андрей Васильев

Задать вопрос

Вечный фонтан своими руками из бутылок

Вечный фонтан Герона своими руками из бутылок

Вечный фонтан Герона – это реально! Такое интересное и уникальное изобретение, которое удивляет и детей, и взрослых. Его можно сделать в домашних условиях из отработанной пластиковой тары.Главное, произвести подготовку в требуемом количестве расходные материалы, а также следовать простейшей инструкции. Если сделанный своими руками фонтан станет украшать сад, территорию около дома, то его можно с эффективностью задекорировать.

Содержание:

• 1 Принцип действия фонтана из пластиковых бутылок
• 2 Подробности
  • 2.1 Какие материалы и инструменты нужны
  • 2.2 Как изготовить фонтан Герона собственноручно
    • 2.2.1 Как изготовит фонтан из одной бутылки
    • 2.2.2 Как делать фонтан из пары бутылок
    • 2.2.3 Фонтан Герона из трех бутылок
• 3 Заключение

Принцип действия фонтана из пластиковых бутылок

Чтобы производить сборку фонтана при домашних условиях из пластиковых отработанных бутылок, требуется обязательно ознакомиться с его принципом работы, а также особенностям устройства. Базой в подобном случае будет механизм гидпропневматики, где выталкивание воды струей кверху будет происходить за счет работы воздуха, а также самой жидкости. Более того, тут далеко не последнюю роль будет играть гравитация, которая создает в фонтанной системе требуемую степень давления.

В качестве составляющих подобной конструкции будут выступать сразу 3 емкости:

1. Чаша, которую можно обозначить, как стартовое место, откуда вода будет начинать свое перемещение по водной системе. Она представляет собой резервуар открытого типа, который по внешнему виду напоминает тарелку или даже маску. Из подобной чаши жидкость по тоненьким требам будет направлять в пустую тару, которая установлена внизу фонтанной конструкции.
2. Пустой нижний резервуар требуется для создания давления из стекающей жидкости из чаши, которая будет сжимать воздух, находящийся в нем. Как результат, вода будет выталкиваться струей наверх. Более того, в такой пустой емкости станет собираться жидкость, которая создает то самое требуемое давление. Вода будет оставаться тут до новой системной перезарядки.
3. Резервуар сверху, который в заряженном состоянии заполнен водой. Это именно та жидкость, что будет выходить наружу в виде тончайшей струи. Процесс выталкивания будет произведена за счет воздуха сжатого типа – давления, которое образовалось в емкости, стоящей снизу. Поступая по тоненькой трубке в верхнюю тару, воздух будет выталкивать оттуда воду. А вот она в виде фонтана снова начнет поступать в чашу, из которой перетекает в нижнюю емкость.

Изготовленный собственноручно фонтан из пластиковых бутылок не бесконечный, его время от времени требуется перезаряжать. Ничего сложного тут нет – нижнюю полную емкость требуется монтировать на место пустой чаши, которая будет расположена сверху, а пустой на место заполненного. Чтобы запускать фонтан Герона, будет достаточно доливать немного жидкости в верхнюю чашу. Ниже представлено схематическое изображение Герона.

Подробности

Какие материалы и инструменты нужны

Для сборочного процесса собственноручного фонтанчика из трубочек и бутылок требуется произвести подготовку таких расходных материалов, а также инструментов:

• Наждачная абразивная бумага.
• Маркер.
• Ножницы.
• Острый ножик.
• Плоскогубцы.
• Электрическая дрель.
• Элементы крепления, к примеру, саморезы.
• Элементы от толстого стержня шариковой ручки или даже коннекторы от капельницы (при использовании гибкого шланга).
• Гвоздь или сверло для создания отверстий.
• Герметик или термический клеевой состав.
• Трубочки для коктейлей или гибкий шланг.
• Тара из пластика (из-под газированной воды, напитков и йогуртов).

Когда все будет в наличии, можно приступать к изготовлению.

Как изготовить фонтан Герона собственноручно

Есть разные варианты того, как сделать фонтан Герона своими руками из бутылок. У каждого из них есть определенные особенности конструкции, которые крайне важно учесть, чтобы системы работала эффективно и долго.

Как изготовит фонтан из одной бутылки

Собирать фонтан из отработанных бутылок можно, если придерживаться такой технологии:

1.  Проделывайте в пробке от тары из пластика отверстие, просверливая его электрической дрелью, или посредством применения раскаленных на плите гвоздей. Главное, чтобы трубочка или соломинка входила крайне туго.
2. Наполняйте емкость чистой водой, но не до конца.
3. Вставляйте пробку в горлышко, в сделанное отверстие – трубочку, причем нижний конец должен оказаться в воде, достигая в полной мере дня.

Чтобы самодельный фонтан, изготовленный собственноручно из трубочки и бутылки стал работать, требуется сжимать воздух, находящийся внутри емкости. Для подобных целей прекрасно подойдет насос, используемый для накачивания мячиков. Если нет насоса, можно применять такой метод – дуньте через трубку со всех сил. Чтобы не травмировать губы, ее конец не должен быть с зазубринами, заостренностями. При применении элемента из стекла можно оплавлять конец при помощи парафиновой свечки, а также горелки. Если это соломинка из металла, то требуется опиливать ее конец мелкофракционным напильником. Фонтан из одной бутылки будет работать до тех пор, пока в нем есть сжатый воздух. При попытке расширения он начнет вытеснять жидкость из емкости.

Первый вариант будет работать при условии весьма большого количества сжатого воздуха внутри емкости. С учетом этого момента можно продлить эффект, если получится время от времени подкачивать воздух. Требуется обустраивать в пробке дополнительное отверстие, через которое устанавливают дополнительную соломинку или трубку. Погружать ее в воду не требуется – отгибайте верхний конец, и дуньте в него, или накачивайте воздух посредством насоса с вентилем, подойдет и компрессор для аквариума. Работа фонтана из такой бутылки будет продолжаться в том случае, пока жидкость не закончится.

Как делать фонтан из пары бутылок

Данную модель из пары пластиковых бутылок, которую можно без труда собирать своими руками, делают по такой схеме.

• Подготовьте пару емкостей и в пробках просверлите по паре отверстий для трубочек. Во втором резервуаре обязательно должны быть пару коротких соломинок.
• Соединяйте две бутылки при помощи резиновой трубки, а также установить на разной высоте.

Если дуть в соломинку первой бутылки, то запустится процесс водного движения из нее во вторую емкость из пластика. Даже если перестать дуть, то вода все равно будет течь. Тут самое главное, что одно отверстие было на определенном расстоянии от иного, а еще удалось сохранить разность высот. Если постараться заглушить пальцем выходную трубку второй емкости, то вы ощутите давление воздуха. Это называют «героновый компрессор». Если стыковать аквариумный распылитель и состыковать шланг, то этот своеобразный продув станет функционировать до момента, пока жидкость из первой емкости не окажется во втором. Чтобы компрессор работал долго, а не 1 час, потребуется резервуар с большим объемом и тонкую трубочку.

Интересно, что в действительности фонтан является разработкой инженера древних времен Ктезебея. Он, а также Александрийский Герон (механик и математик) смогли изобрести много необычных устройств, среди которых есть распылитель двухцилиндрового типа однократного действия, а также автоматический механизм для открывания двери в храме.

Фонтан Герона из трех бутылок

По схеме вечного фонтана Герона понятно, что он работает из 3 пластиковых бутылок достаточно бесшумно, эффективно, отлично помогает освежать воду внутри аквариума, а еще повышать степень влажности в помещении. Инструкция по выполнения работ такова:

1. Требуется для начала разрезать одну емкость из пластика напополам, причем верхняя часть (с горлышком) будет играть роль резервуара для фонтанчика.
2. Следующий этап – проделывание отверстий в крышечках. Через них будут проходить соломинку или трубочки от коктейлей, можно применять и капельницу.
3. Требуется выполнить стыкование средней и нижней емкости, склеивания между собой пробки, их заблаговременно фиксируют на горловину.
4. Чашу, где будет сам фонтан, требуется приклеивать на дно второго резервуара из пластика. В днище и пробке обязательно проделывайте отверстия с подходящим диаметром. Все участки для стыкования требуется как можно лучше загерметизировать.
5. Заполняйте верхнюю емкость при помощи воды, причем резервуар должен быть равен объему второй бутылки. Она будет стекать в нижнюю часть, а возвращать в центр фонтана воду получится, просто переворачивая систему.

Как только вся вода будет в основном резервуаре, необычайное устройство станет действовать, не требуя дополнительных источников питания. Изготовить трубки и бутылки под силу всем, если соблюдать определенные действия в правильном последовательности.

При доливании воды в верхнюю емкость вы поспособствуете запуску очередного цикла:

• Вода из верхней емкости начинает поступать в нижнюю, провоцируя тем самым отвод воздуха в следующую бутылку.
• За счет имеющегося давления масс воздуха во второй емкости жидкость начинает находить выходит в виде пластиковой трубки.
• Вода поступает в трубочку, направляется вверх и появляется в виде фонтанчика.

За счет оборудованного своими руками фонтанчика в комнате вы повысите уровень комфорта, микроклимат станет намного лучше, количество сухого воздуха уменьшится, а влажность будет в приемлемом диапазоне, от 40 до 60%. Это крайне важно для человеческого здоровья, комнатных культур и домашних животных. Такое устройство дает возможность поддерживать влажность воздуха в сезон отопления, когда показатели составляют 22%. Подобный тип увлажнителя, который собран из пластиковой тары, поспособствует очищению воздуха от пылевых частиц, а также эффективно его смягчает. Фонтан из пластиковых бутылок станет полезен еще и для рыбок в аквариуме.

Заключение

Бутылочный фонтан Герона – достаточно интересная конструкция, которая точно пригодится в доме или квартире. Это и украшение, и своеобразный увлажнитель воздуха. Для изготовления не требуются ощутимые трудовые и финансовые траты, а если действовать по схеме, то можно быстро и легко собирать такое оригинальное устройство. Крайне интересен фонтан из пластиковых бутылок детям.

https://www. youtube.com/watch?v=G_ekQiYd-ZU&ab_channel=%D0%98%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8C%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9

Построить фонтан Цапли — Марка:

Наука

8 июня 2008 г. 20 августа 2017 г. 18

На этой неделе я собираюсь сделать что-то, что не требует электричества. Хотя, возможно, вам удастся обмануть людей, заставив их думать, что это так. Мы собираемся сделать фонтан Цапли из обычных бытовых материалов. Это действительно простая сборка, и она станет идеальным проектом для сборки вместе с детьми. Может быть, вы могли бы даже провести урок по гидродинамике или вечному двигателю?

Герон (Герой) Александрийский был математиком и изобретателем. Он хорошо известен своим паровым двигателем Aeolipile и многими другими изобретениями, в которых используется пневматика. (Википедия) Я собираюсь воссоздать одно из моих любимых изобретений Герона, «Фонтан Цапли».

Общая стоимость сборки = 2 долларов США (вы можете собрать 3 бутылки с водой)

Что вам нужно: Расходные материалы

(3) 16,9 жидких унций Бутылки для воды (я использовал Dasani)
(1) 9″ длина трубки
(1) Трубка длиной 11″
(1) Трубка длиной 15″
Небольшое количество пластилина (пластилин)

Примечание: Трубка предназначена для аквариумов и представляет собой тонкостенную жесткую трубку диаметром 3/16″. . Подойдет почти любая трубка, даже гибкая, но жесткая делает это очень легко. Я смог купить немного в местном зоомагазине примерно по 0,50 доллара за фут.

Что вам понадобится: Инструменты и оборудование

Ножницы
Дрель (ручная или электрическая)
Сверло 5/32″ (чуть меньше диаметра НКТ)

Шаг 1: Сделайте резервуар для фонтанов

Разрежьте (1) бутылки пополам, как показано на рисунке. Держите донышко бутылки, вы можете использовать его, чтобы наполнить фонтан, когда мы все закончим.

Шаг 2: Сверление отверстий

Вам понадобится (2) отверстия в каждой крышке. Начните с сверления (2) отверстий в (1) крышке, используйте кусок дерева для поддержки крышки.

Когда вы закончите с первой крышкой, используйте ее в качестве направляющей, чтобы просверлить (2) отверстия в верхней части оставшихся (2) крышек. Вы можете поместить крышки сверху вниз при сверлении отверстий. Теперь у вас должно быть (3) крышки, каждая с (2) отверстиями, просверленными примерно в одном месте.

Шаг 3: Просверливание отверстий Часть 2

Возьмите одну из крышек и используйте ее как направляющую, чтобы просверлить (2) отверстия в дне одной из уцелевших бутылок. В конечном итоге это будет бутылка {b}, как показано на диаграмме ниже.

Шаг 5: Подсоедините трубку

Подсоедините трубку, как показано на схеме выше. Все соединения должны быть герметичными. Если вы использовали сверло 5/32, они должны быть такими. Если нет, просто добавьте небольшое количество пластилина (Play-Doh), чтобы запечатать отверстия вокруг трубок. Мне пришлось запечатать область между бутылками {a} и {b}. Вы можете увидеть это на первой картинке. Другие соединения не протекали, и я не использовал глину.

Примечание: Убедитесь, что трубки в каждой бутыли находятся на нужной высоте. Эти высоты очень важны.

Шаг 6: Добавьте воды и наслаждайтесь