FONTANNA HERONA

Prezentację przygotowali:

- Agnieszka Piwowarska

- Marcin Nowaczek

z Publicznego Gimnazjum

im. Kazimierza Wielkiego w Słomnikach

Opiekun uczniów: mgr Dorota Ciałowicz

Do doświadczenia potrzebne będą:

-2 butelki i 2 zakrętki, w których wycinamy po 2 otwory o średnicy wężyka -3 wężyki (długość około 1m każdy)-Miska-Woda-Nóż do wycinania otworów w zakrętkach

Schemat budowy fontanny

Fontanna składa się z trzech naczyń:otwartego (miska) i dwóch zamkniętych(butelka 1 i 2) oraz wężyków A, B i C.

Doświadczenie W wycięte otwory

w zakrętkach butelek wkładamy wężyki.

Uwaga! Ścianki zakrętki muszą ściśle przylegać do wężyka – nie może być dodatkowego przepływu powietrza czy wody.

Wężyk A połączony jest z miską i butelką nr 1. tak, że jest zanurzony w wodzie. Butelki 1 i 2 połączone są

wężykiem B tak, że nie jest on zanurzony w wodzie. Butelka nr 2. połączona jest z miską wężykiem C zanurzonym w wodzie,

przez który będzie tryskać wypływająca woda.

Fontanna działa, jeśli w butelce nr 2. jest

dostatecznie dużo wody, a sprężone powietrze w butelce nr 1. zapewnia

wysokie ciśnienie.

Przebieg doświadczeniaZ miski woda przepływa wężykiem A do butelki nr 1. Powiększająca się objętość wody w

butelce powoduje zwiększenie się ciśnienia na powietrze nad jej powierzchnią i przepchnięcie go wężykiem B do butelki nr 2. Powietrze w butelce 2 naciska na

powierzchnię zawartej w niej wody powodując jej wypchnięcie do miski wężykiem C.

Efekt działania układu

Odpowiedź jest bardzo prosta – przyczyną tego zjawiska jest prawo Pascala. Mówi ono, że ciśnienie w cieczach i gazach przekazywane jest we wszystkich kierunkach jednakowo.

Woda spływając do butelki nr 1. powoduje, że zwiększa się w niej ciśnienie. Rozchodzi się ono w każdą stronę równomiernie, więc dzięki temu, że butelki są połączone wężykiem B w butelce nr 2. również wytwarza się

ciśnienie na powierzchnię cieczy. Sprawia to, że woda z butelki nr 2. wypychana jest wężykiem C ku górze, co obserwujemy jako działanie fontanny.

Co sprawia, że woda wypływa przez rurkę?

Niejaki Heron (około roku 62 n. e.) zadziwiał rodaków Greków fontanną wody wytryskującej samoczynnie w górę. Tylko że ukryty niewolnik napędzał pompę

sprężającą powietrze. Ta butelka pozwala na wytwarzanie fontann bez niewolnika, bez końca i bezpiecznie, nawet na dywanie u mamy. Wystarczy ją

odwrócić i woda jedną rurką spływa w dół a drugą tryska w górę.

Istnieją również inne odmiany fontann Herona. Każdą z nich można samodzielnie zrobić w domu.

Aby wykonać taką fontannę należy skleić dwie zakrętki od plastikowych butelek, dokładnie uszczelnić na bokach, wywiercić w nich dwie dziurki, włożyć w nie dwie

sztywne słomki do napojów. Słomki musza mieć małe dziurki, nieco przed korkiem. Odwróciwszy butelki tak, by pełna była na górze, woda pod wpływem siły ciężkości zacznie wypływać z niej przez dolną rurkę i sprężać powietrze w dolnej butelce. Z

czasem w górnej butelce wytworzy się podciśnienie, więc powietrze z dolnej butelki będzie tam zasysane przez dolną rurkę.

A skąd się bierze fontanna? W obydwu rurkach w pobliżu końca, który mocujemy w łączniku, znajduje się po kilka dziurek. Gdy odwracamy butelki, woda zaczyna wpływać przez te dziurki do górnej rurki i jest wypychana przez powietrze z

wystarczającą siłą, by u góry w butelce utworzyła się fontanna.Fontanna tryska za każdym razem, gdy odwrócimy butelki.

Do wykonania tej fontanny potrzebujemy dwóch naczyń otwartych i jednego zamkniętego. W

pokrywce wykonujemy dwa otwory, przez które przetykamy słomki do picia. Otwory, dookoła

słomek, uszczelniamy np. plasteliną. Do słoika 2 i naczynia 1 wlewamy wodę (w naczyniu powinno być jej dużo). Ustawiamy słoik tak jak na rysunku.

Woda spływając do naczynia 3 ze słoika nr 2 powoduje, że w słoiku zmniejsza się ciśnienie.

Powoduje to, że woda z naczynia nr 1 jest „zasysana” ku górze – obserwujemy to jako

powstanie fontanny.

Bibliografia

http://wyspaskarbow.blox.pl/2008/08/Fontanna-Herona.html http://oldwww.fuw.edu.pl/festiwal/asymon/zabawki/sala2.html http://www.physd.amu.edu.pl/~gpawlo/fontanna.htmlhttp://www.instructables.com/files/deriv/F8K/NBID/FPP87NYE/F8KNBIDFPP87NYE.SMALL.jpg

M.Rozenbajgier, R.Rozenbajgier, Fizyka dla gimnazjum, część 2, Wydawnictwo Zamiast Korepetycji, Kraków 2001, str 151-152.