Все современные фонтаны обычно оснащаются насосным оборудованием. Но это далеко не обязательное правило, не так ли? Конечно, нет. Существует несколько методов, позволяющих воде течь и даже фонтанировать без использования принудительных насосов. Вот пример создания фонтана своими руками без применения насоса.
Ели высота конструкции большая, то можно получить хороший напорСодержание материала
- Как заставить течь воду без постороннего вмешательства
- Геронов фонтан – рециркуляционная система без электричества
- Видео: принцип работы фонтана в сюжете программы «Галилео»
- Заключение
Как заставить течь воду без постороннего вмешательства
Если вы посещали школьные уроки физики, то уже должны представлять, за счет какой силы проще все заставить что-то двигаться. Конечно же, речь идет о гравитации или, по-другому, силе тяжести.
Для ее задействования вещь нужно поднять на некоторую высоту и отпустить. То же самое происходит и с водой. Если резервуар с ней поднять над землей и открыть пробку, то она за некоторое время вытечет.
Насос закачивает воду в бак, после чего она стекает по трубе внизСила тяжести будет изначальным двигателем, который запустит наш фонтан.
Идем дальше:
- Присоединяем теперь к нашей гипотетической емкости трубку, которая будет уходить вниз – там мы направим воду строго в определенную точку.
- Если эту трубку внизу загнуть кверху, то вода начнет вылетать из нее с напором. Вот, в принципе, простейшее строение фонтана.
- Чем выше поднимается резервуар с водой, и чем шире диаметр трубы, тем сильнее будет напор. Давление в этом случае выражается в высоте водяного столба.
Подобным образом можно организовать фонтан для дачи, если есть какой-то источник, из которого основная емкость будет постоянно пополняться.
Например, можно задействовать ручей. В этом случае, помимо подачи следует побеспокоиться и о водоотведении.
Такой фонтанчик без насоса не сделаешьТак как ручьи отыщутся далеко не на каждом участке, да еще и особенности рельефа могут не соответствовать, рассматривать подобный способ устройства фонтана не стоит.
Но для наполнения бака можно использовать и другие источники – тот же летний водопровод. Однако где-то там далеко воду в него также нагнетает насосное оборудование.
Так как же сделать постоянно работающий фонтан без насоса? Для этого одной силы тяжести недостаточно. Решение проблемы кроется в ее совместном действии с давлением. По этому принципу работает древний фонтан Герона.
Геронов фонтан – рециркуляционная система без электричества
Герон Александрийский – это греческий механик и математик, живший во второй половине I века нашей эры. Этого ученого ставят в один ряд с самыми гениальными изобретателями человечества за всю его историю.
К изобретениям инженера причисляют: первые автоматические двери, самозаряжающийся арбалет, паровую турбину, первый одометр и многое, многое другое.
Подробности жизни Герона практически неизвестныЭтот изобретатель отметился созданием многих устройств, работающих с водой. К ним же и относится знаменитый фонтан без насоса.
Схема и принцип работы фонтана Герона
Классический фонтан Герона состоит из трех емкостей, соединенных между собой в определенной последовательности трубками. Ниже представлена схема взаимодействия этих сосудов.
Схема фонтан ГеронаПервая емкость (№1) может быть открытой – таковой она чаще и делается.
Трубка из нее ведет в герметично закрытый сосуд (№2). Она достает практически до его дна.
Из крышки этого сосуда берет начало еще одна трубка. Она воды касаться не должна, поэтому и укорочена. Тянется трубка до следующего герметичного сосуда (№3), заканчиваясь точно под пробкой.
Еще одна трубка также практически достает до дна третьего сосуда. Ее второй конец выходит наружу и является патрубком, их которого будет бить струя.
Фонтан Герона из пластиковых бутылокРаботает это все по следующему принципу:
- Третий сосуд (вторая герметично закрытая колба или №3) нужно до конца заполнить водой. Сделать это можно заранее, перед его закупориванием.
- Затем в открытую емкость (№1) наливается немного воды.
- Эта вода начинает перетекать в первую закрытую бутылку (№2), в результате чего замыкается цепь.
- Вода под воздействием силы тяжести течет вниз. От этого в сосуде растет давление воздуха, который по цепочке передается в третью емкость (№3), выдавливая из нее воду. В результате она опорожняется, и вода перетекает в закрытую колбу номер один (№2).
Несложно понять, что как только вода в последней емкости закончится, фонтан прекратит свою работу. Это важная недоработка знаменитого ученого, которая не позволяет создать вечное устройство.
Но вопрос можно решить. Для того чтобы получить усовершенствованный фонтан Герона, конструкцию нужно, как это ни странно, упростить.
Вечный фонтан Герона своими руками из бутылокИзбавляемся от третьей емкости, которая, по сути, совершенно ни к чему не нужна. Схема будет состоять из одной герметичной и одной открытой емкостей и двух кусков трубок, разных по диаметру.
Чтобы поддерживать стабильное давление в системе, необходимо, чтобы сливная трубка была немного больше по диаметру, чем выходная, через которую будет бить струя.
Итак, емкости соединяются трубками. По короткой, которая не достает до воды, вода будет стекать из чаши вниз. По длинной, дотягивающейся практически до дна, жидкость будет подниматься обратно, снова восполняя уровень воды в чаше. В результате цепочка получается полностью замкнутой.
Практически пошаговая инструкция по изготовлению фонтана ГеронаДля запуска вечного фонтана Герона наливаем в бутылку воду, чтобы закрыть полностью длинную трубку. Затем наливаем в чашу немного воды, и работа устройства начинается.
Если ничего не происходит, то необходимо удалить из системы воздушную пробку. Для этого можно всосать в себя воздух из выходного патрубка фонтана.
Фонтан Герона из двух бутылок можно собрать как первую пробу, прежде чем пытаться соорудить что-то более серьезное.
Все предельно просто. По такому принципу даже предлагается делать вечный двигатель. Для этого по ходу движения воды располагается турбина, которая приводится во вращение жидкостью.
По сути, схему можно еще упростить. На фото вечный двигатель, который придумал Роберт Бойль.
Конусовидный сосуд в основании соединен со шлангом. Если создать в нем перепад давления, за счет вытягивания воздуха по манере того, как это делают шоферы, сливая бензин из бака автомобиля, вода начнет подниматься выше своего уровня в сосуде. Цепь также замыкается, и фонтан будет работать бесконечно долго.
Вечный двигатель Роберта БойляСовет! Фонтан Герона из одной бутылки можно сделать по такому же принципу.
Видео: принцип работы фонтана в сюжете программы «Галилео»
Заключение
Полученные сегодня знания можно использовать при создании достаточно габаритных фонтанов для дачи, так как принцип действия ничем отличаться не будет.
Как сделать насос для фонтана своими руками?
Сделать насос для фонтана своими руками можно с помощью следующих шагов:
-
Выберите мощный насос, способный обеспечивать достаточное давление для того, чтобы поднимать воду до вершины фонтана. Это может быть насос для аквариума или пруда, или другой насос для воды, который подходит для вашего проекта.
-
Подключите насос к трубке или шлангу, чтобы подавать воду в фонтан. Размер трубки или шланга должен соответствовать мощности насоса, чтобы обеспечить достаточное давление воды.
-
Создайте фонтанную насадку. Это может быть сделано из различных материалов, таких как пластик, металл или керамика, и может иметь различные формы и размеры. Например, вы можете создать насадку в виде цветка, купола или каскада.
-
Подключите фонтанную насадку к шлангу или трубке, и установите ее на вершине фонтана.
-
Подключите насос к источнику питания, такому как розетка или батарея, в зависимости от типа насоса.
-
Запустите насос и проверьте работу фонтана. Если вода поднимается не достаточно высоко, убедитесь, что насос достаточно мощный и что трубки или шланги правильного размера.
Важно помнить о безопасности при работе с электрооборудованием и водой. При работе с электрооборудованием следует соблюдать все меры предосторожности, чтобы избежать травм и поражения электрическим током.
Видео. Как сделать фонтан? #фонтан #эксперимент #физика #полезныйконтент #наука #experimentmakers
