Герон Александрийский Автор работ, в которых систематически изложил основы достижения античного мира в области прикладной механики. В "Пневматике" Герон описал различные механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом или паром: т. н. эолипил, т. е. шар, вращающийся под действием пара, автомат для открывания дверей, пожарный насос, различные сифоны, водяной орган, механический театр марионеток и т. д. В "Механике" Герон описал 5 простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок. Герону был известен и параллелограмм сил.
Создал автомат для продажи "священной" воды, который явился прообразом наших автоматов для отпуска жидкостей.
Фонтан Герона состоит из трех сосудов, помещенных один над другим и сообщающихся между собой. Два нижние сосуда закрыты, а верхний имеет форму открытой чаши, в которую наливается вода. Также вода наливается и в средний сосуд, позже закрываемый. По трубке, идущей от дна чаши почти до дна нижнего сосуда, вода течет из чаши вниз и, сжимая находящийся там воздух, увеличивает его упругость. Нижний сосуд сообщен со средним посредством трубки, по которой давление воздуха передается в средний сосуд. Производя давление на воду, воздух заставляет ее подниматься из среднего сосуда по трубке в верхнюю чашу, где из конца этой трубки, возвышающейся над поверхностью воды, и бьет фонтан. Вода фонтана, падающая в чашу, течет из нее по трубке в нижний сосуд, где уровень воды постепенно повышается, а уровень воды в среднем сосуде понижается. Вскоре фонтан перестает работать. Чтобы запустить его заново, надо просто поменять местами нижний и средний сосуды. Чудесные изобретения Герона. Фонтан Герона.
Наиболее распространенным способом освещения в античное время было освещение при помощи масляных ламп, в которых горел пропитанный маслом фитиль. Фитиль представлял собой кусок тряпки и выгорал довольно быстро, выгорало и масло. Одним из основных недостатков таких ламп была необходимость следить за тем, чтобы над поверхностью масла, уровень которого постоянно снижался, постоянно находилось достаточно фитиля для горения. Если при наличии одной лампы следить за ней было легко, то при наличии нескольких ламп уже возникала потребность в слуге, который бы регулярно ходил по комнате и поправлял фитили в лампах. Герон изобрел автоматическую масляную лампу. Масляная лампа Герона.
Самоходный шкаф. Впервые в истории Героном были разработан самоходный механизм. Механизм представлял собой деревянный шкаф установленный на четырех колесах. Внутреннее устройство шкафа скрывалось за дверцами. Секрет передвижения был прост: внутри шкафа медленно опускалась подвешенная плита, приводившая при помощи канатов и валов в движение всю конструкцию. В качестве регулятора скорости использовался запас песка, который постепенно пересыпался из верхней части шкафа в нижнюю. Скорость опускания плиты регулировалась скоростью пересыпания песка, которая зависела от того насколько широко раскрыты створки, отделявшие верхнюю часть шкафа от нижней.
Автоматический театр. Большинство чертежей механических кукол Герона не сохранились, но в различных источниках есть их описания. Известно, что Герон создал своеобразный кукольный театр, который передвигался на скрытых от зрителей колёсах и представлял собой небольшое архитектурное сооружение – четыре колонны с общим цоколем и архитравом. Куклы на его сцене, приводимые в движение сложной системой шнуров и зубчатых передач, тоже скрытых от глаз публики, воспроизводили церемонию празднества в честь Диониса. Как только такой театр выезжал на городскую площадь, на его сцене над фигурой Диониса вспыхивал огонь, на пантеру, лежащую у ног божества, лилось вино из чаши, а свита начинала танцевать под музыку. Затем музыка и танцы прекращались, Дионис выворачивался в другую сторону, пламя вспыхивало во втором жертвеннике – и всё действие повторялось сначала. После такого представления куклы останавливались, и представление заканчивалось. Это действо неизменно вызывало интерес у всех жителей, без различия в возрасте. Но не меньший успех снискали уличные спектакли другого кукольного театра Герона. Этот театр (пинака) был очень мал по своим размерам, его легко переносили с места на место, Он представлял собой небольшую колонну, наверху которой находился макет театральной сцены, скрытой за дверцами. Они открывались и закрывались пять раз, разделяя на акты драму о печальном возвращении победителей Трои. На крошечной сцене с исключительным мастерством показывалось, как воины сооружали и спускали на воду парусные корабли, плыли на них по бурному морю и погибали в пучине под сверкание молний и раскаты грома. Для имитации грома Герон создал специальное устройство, в котором из ящика высыпались шарики, ударявшиеся о доску.
Насос Герона Насос Герона. Насос представлял собой два сообщенных поршневых цилиндра, оборудованных клапанами, из которых поочередно вытеснялась вода. Насос приводился в действие мускульной силой двух человек, которые по очереди нажимали на плечи рычага. Известно, что насосы такого типа впоследствии использовались римлянами для тушения пожаров и отличались высоким качеством изготовления и удивительно точной подгонкой всех деталей. Подобные им насосы вплоть до открытия электричества часто использовались, как и для тушения пожаров, так и во флоте для откачки воды из трюмов при аварии. Как мы видим, Героном было разработано три очень интересных изобретения: эолипил, поршневой насос и бойлер. Скомпоновав их можно было получить паровую машину. Такая задача, наверняка, была под силу если не самому Герону, то его последователям. Люди уже тогда умели создавать герметичные емкости, и, как видно из примера с поршневым насосом, достигли значительных успехов при изготовлении механизмов, требующих высокой точности изготовления. Паровая машина, конечно, не реактивный двигатель, для создания которого знаний античных ученых явно недоставало, но и она бы существенно ускорила развитие человечества.
«Водная среда» - Воду ищите там, где растет рогоз. Обитатели водной среды. Тема урока: Водная среда. Вопросы для повторения: Камыш озерный. Сравнение условий жизни в разных средах. Рогоз узколистный. Сегодня мы узнаем:
«Биогеоценоз пруда» - Налим. Биоценоз пресного водоема. Птицы, живущие на поверхности. Биогеоценоз пруда. Гетеротрофные организмы. Виды, живущие на поверхности. Населенность водоема. Солнечный свет. Биотические факторы. Автотрофные организмы.
«Растительные сообщества» - Клементс мечтал превратить экологию в настоящую науку. Александр Николаевич Формозов (1899 – 1973). С «новой ботаникой» в принципе могла бы хорошо сочетается экологическая география растений… В 1933 г. Браун-Бланке публикует «Prodrome des Groupements Vegetaux» (Продромус). Весь упор делается на флористический подход к экологическим по сути задачам.
«Абиотические факторы» - Растения: засухоустойчивые – влаголюбивые и водные Животные: водные – воды достаточно в пище. Имеются адаптации. Температура. Абиотические факторы среды. Влажность. Теплокровные организмы (птицы и млекопитающие). Холоднокровные организмы (беспозвоночные и многие позвоночные). Оптимальные температурный режим для организмов от 15 до 30 градусов Однако, ….
«Сообщества воды» - Как удержаться на поверхности воды? Вытянутое, обтекаемое тело. Сообщество толщи воды. Летучая рыба. Плоское, как плот, тело. Имеют выросты, щетинки. «Матросы». Весь мировой океан – единая экологическая система. В океане: Сообщество поверхности воды. Мышцы. Португальский кораблик и парусник. Глубоководное сообщество.
«Окружающая среда биология» - Аэробионты. Количество О2 Количество Н2О Колебания t Освещенность Плотность. Поместите в соответствующую среду обитания животных или растения из предложенного списка. Изучение различных сред обитания организмов. Эрнст Геккель. Стенобионты. Организменная среда. Наземно-воздушная среда. условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм.
Выполнили ученики 7 классов
Мокаев Алим, Туменов Амиран, Бозиев Ислам, Оракова Маргарита
Цель: рассмотреть действие закона сообщающихся сосудов на примере работы циркуляционных фонтанов.
Задачи:
1. Изучить материал о фонтанах: их видах и принципах действия.
2. Сконструировать макет циркуляционного фонтана
3. Создать копилку фонтанов города Нальчика.
4. Проанализировать полученную информацию и сделать выводы об устройстве и принципе работы фонтанов.
Методы:
Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, анализ информации и результатов.
Актуальность проблемы
Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах.
Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей .
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне .
Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1. Соответственно чем больше разница этих высот, тем сильнее давление и выше бьет струя фонтана. Так же на высоту струи фонтана влияет диаметр выходного отверстия фонтана. Чем оно меньше, тем выше бьет фонтан.
Циркуляционный фонтан
В циркуляционных фонтанах вода бежит по замкнутому кругу. Основной резервуар у них расположен внизу. Вода из резервуара поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подачи к ним воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Естественные фонтаны
гейзеры, родники и
артезианские воды
Искусственные фонтаны:
уличные, ландшафтные, интерьерные
Фонтан в СПА-отеле
« Синдика»
Фонтан перед Государственным киноконцертным залом
Фонтан у кинотеатра
«Восток»
Фонтан на проспекте Шогенцукова
Фонтан на площади 400-летия воссоединения с Россией
10 самых удивительных фонтанов мира
Фонтан «Лунная радуга» (Сеул) - самый длинный фонтан на мосту
2. Фонтан короля Фахда (Джидда) -
самый высокий
3. Фонтанный комплекс Dubai Fountain (Дубай) - самый большой и самый дорогой
4. Фонтан Корона (Чикаго) -
самый интернациональный
5. Фонтаны Петергофа (Санкт-Петербург) - самые роскошные
6. Фонтан богатства (Сингапур) - фонтан, построенный по фэн-шуй
7. Фонтан Bellagio (Лас-Вегас) - самый знаменитый танцующий фонтан Америки
8. Парящие фонтаны (Осака)
- самые воздушные
9. Ртутный фонтан (Барселона)
- самый ядовитый
Экспериментальная часть работы
Сделать фонтан - это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу.
Гипотеза:
- Попробовать для изготовления фонтана использовать то, что в сообщающихся сосудах однородная жидкость находится на одном уровне
- Если фонтан будет работать, выяснить зависит ли высота фонтана от диаметра трубки
Результаты работы:
Мы хотим представить вашему вниманию циркуляционные фонтаны.
Проведённые исследования: «Проверка зависимости высоты столба фонтана от диаметра трубки»
Вывод:
Высота фонтана зависит от диаметра трубки. Чем меньше диаметр трубки, тем выше столб фонтана.
Выводы:
1.Во всех фонтанах используются сообщающиеся сосуды
2. В сообщающихся сосудах однородная жидкость стремится оказаться на одном уровне
3. Фонтан бьет за счет разности высот воды в сообщающихся сосудах
4. Различие фонтанов - в способе подачи воды в основной резервуар
Полученные результаты:
- Копилка фонтанов города Нальчика
2. Сделанные своими руками циркуляционные фонтаны
Удивительное творение античного изобретателя Герона Александрийского - вечный фонтан
Древние Арабские рукописи донесли до нас рассказ об удивительных творениях античного изобретателя Герона Александрийского. Одно из них - красивая чудо-чаша в храме, из которой бил фонтан. Нигде не было видно никаких подводящих труб, а внутри - механизмов
Заявленное изобретение существенно отличается от игрушек Виктора Жигунова (Россия) и Джона Фолкиса (США), запатентованных в годы холодной войны. Кто знает, раз этим изобретением были заинтересованы такие великие державы, является ли оно вечным двигателем или просто является одним из универсальных двигателей древнегреческого ученого Герона Александрийского потерянного человечеством 2000 лет.
Цель изобретения – доказать всему миру, что Фонтан Герона не миф и не примитивная конструкция, а реальная, практически возможная, конструкция, которую пытаются разгадать вот уже 2000 лет.
Заявленное изобретение предназначено для раскрытия истинной конструкции фонтана Герона , на уровне знаний древнегреческих ученных, которое пытались раскрыть многие ученные в течение 2000 лет, до наших дней, без видимых механизмов и подводящих труб, что могло бы создать эффект вечного двигателя.
Фонтан Герона
состоит из трех стеклянных сосудов –наружный 1, средний 2 и внутренний 3, но в отличии от прототипа Виктора Жигунова, помещенных один внутри другого. Наружный сосуд 1 имеет форму открытой чаши, в которую наливается вода, так что вода скрывает два сосуда 2 и 3 – склеенных между собой, таким образом, чтобы образовался вакуум 6 и термоизоляция между водой из сосуда 1 и воздухом в сосуде 3. Также сосуд 3 является рабочей емкостью. В сосуде 3 находятся два отверстия - сверху, куда плотно вставляется трубка, до дна сосуда и снизу, где расположен клапан 5. Вода из наружного сосуда 1, под атмосферным давлением, через клапан 5 поступает во внутренний сосуд 3 и сжимает, находящийся между трубкой 4 и наружными стенками сосуда 3 воздух, до тех пор пока не уровняется атмосферное давление в сосуде 1 и давление воздуха в сосуде 3. Солнечные лучи проходят через сосуды 1 и 2, образующих водяную лупу (две стеклянные линзы наполненные водой), усиливаются и через вакуум 6 между сосудами 2 и 3 нагревают стенки сосуда 3 и воздух в сосуде 3. Воздух в сосуде 3 расширяется и выталкивает воду из сосуда 3 по трубке 4, образуя фонтан. Уровень воды в сосуде 1 повышается и соответственно
повышается атмосферное давление воды в сосуде 1, таким образом, как только нарушается равенство атмосферного давления в сосуде 1 и давления воздуха в сосуде 3, вода через клапан 5 поступает в чашу 3, охлаждает и сжимает воздух в сосуде 3, процесс повторяется. Таким образом, в данном изобретении, энергия солнечных лучей преобразуется в движение воды. Фонтан работает каждый день, без видимых механизмов и
подводящих труб.
Преимуществом является то, что сосуды не надо переставлять или переворачивать. Фонтан работает каждый день без видимых механизмов и подводящих труб, и в любом месте, куда попадают солнечные лучи.
Через сосуд 1 заполненного водой стеклянный трудно разглядеть внутренние стеклянные сосуды и создается эффект вечного двигателя, который не мог повторить ни один ученный в течение 2000 лет.