Как сделать фонтан своими руками без насоса: как работает вечный фонтан без электричества в домашних условиях

Геронов фонтан своими руками по физике. “Вечный” фонтан Герона

Вещей, которые способны работать самостоятельно, без внешнего источника энергии, не так уж и много, и особое место среди них занимает фонтан Герона. Его основным достоинством является то, что он работает благодаря естественным законам природы, не затрачивая при этом сторонней энергии. На самом деле все не совсем так – это не вечный двигатель и уж тем более не источник дармовой энергии. Такому фонтану нужна регулярная «перезарядка» – в зависимости от конструкции, она может потребоваться через каждые 15-50 минут. В принципе, это несложная процедура, которая потребует от человека поменять местами пару емкостей.

Фонтан Герона – это диковинный декор, работающий без электричества. Это интересное “сооружение” можно сделать самостоятельно в домашних условиях и удивить своих друзей.

Древнеарабские 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 — механических устройств. Откуда же бралась вода? Почему устремлялась вверх?! Даже современный человек удивился бы. Ведь это вопреки закону всемирного тяготения! Но увидеть прапраправнука героновского фонтана можно было на недавней выставке научно-технического творчества молодежи. Среди ее экспонатов демонстрировался сосуд, очень похожий на древнюю чашу. Из него тоже фонтанировала вода. Сосуд можно было потрогать, взять в руки… Но как и откуда бил фонтан — оставалось секретом. Чудо? — Нет, — ответил автор игрушки Виктор Жигунов. И объяснил нам принцип действия на простейшей модели.

А тут вам объяснит принцип работы фонтана Герона Александр Пушной в начно-популярной передаче “Галилео. Эксперимент. Фонтан Герона”

Именно независимой работой интересен фонтан Герона. Многие современные юные исследователи часто пытаются создать такой аппарат своими руками. Как это сделать, можно посмотреть в роликах и почитать на других сайтах, где подробно показан алгоритм создания фонтана Герона из разных подручных средств.

ФОНТАН ГЕРОНА СВОИМИ РУКАМИ

Как сделать фонтан Герона из пластиковых бутылок

Фонтан Герона без трубок

ЗДЕСЬ ВЫ МОЖЕТЕ НАЙТИ ИНТЕРЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

О СОЗДАНИИ ФОНТАНА ГЕРОНА

***

Как сделать фонтан Герона из бутылок (полное иллюстрированное описание и расчеты)

***

Секрет фонтана Нерона спустя 20 веков

***

Тут вы сможете прочитать о самом Героне Александрийском.

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.

«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 . Выполнив это стандартное задание по физике, вы сможете повторить опыт великого греческого математика и изобретателя Герона Александрийского.

Фонтан своими руками на даче: пошаговая инструкция

Можно купить готовый фонтан и под него искать на даче лучшее место. Но правильнее сначала определиться с местом, типом фонтана, дизайном и только после этого приступать к его обустройству.

Шаг 1. Выбор фонтана.

Фонтан подбирается в зависимости от размеров и ландшафтного дизайна двора. На большом участке уместно будет смотреться и конструкция побольше, для маленьких подбирают что-то не очень грандиозное. Фонтаны бывают двух типов: стационарные и погружные. Первые в виде каких-то скульптур или других форм размещаются над поверхностью земли, вторые имеют вид водоёма, из которого и поднимается струя.

Выбирая фонтан нужно ориентироваться на размеры и дизайн участка

Можно как купить полностью готовую конструкцию, так и создать что-то самостоятельно. В первом случае монтаж будет более простой, во втором придётся всё покупать и собирать вручную.

Статья по теме:

В итоге результат может не порадовать, если, например, неправильно подобран насос по мощности и производительности, неправильно подобран диаметр труб и т. д. Но зато такой фонтан в частном доме может обойтись значительно дешевле и иметь совершенно уникальный вид.

Шаг 2. Выбор места под размещение фонтана.

Фонтан на приусадебном участке желательно размещать там, где его будет видно со всех сторон двора. Оптимальный вариант вблизи места отдыха, например, беседки, мангальной зоны, детской площадки. Но также нужно учесть и некоторые другие моменты:

• нежелательно размещать фонтан на открытом участке, так как под воздействием солнца вода будет не только быстро испаряться, но и может начать «цвести»;
• лучше не размещать фонтан на участке загородного дома вблизи больших деревьев, так как их корни могут повредить гидроизоляцию, а падающие листья будут часто его загрязнять;
• не нужно размещать фонтан вблизи дома, при ветре капли могут попадать на окна и стены;
• также не стоит размещать фонтан на продуваемом участке, это предотвратит срыв струй ветром.

Нежелательно размещать фонтан под большими деревьями

Оптимальный вариант размещение конструкции между кустов и цветов в лёгкой полутени.

Шаг 3. Подготовка резервуара.

В зависимости от размеров фонтана копается соответствующее углубление в почве. Если планируется установка готовой ёмкости, то яма должна быть таких же габаритов. Если планируется использование для гидроизоляции плёнки, то её глубина и форма могут быть самых разных размеров. Дно резервуара засыпают небольшим слоем песка и укрепляют боковые стенки. Чтобы плёнка во время эксплуатации не повредилась, желательно использовать геотекстиль как снизу, так и поверх плёнки или использовать специальную плёнку для фонтана. Все слои закрепляется по краям ямы, например, с помощью камней или обсыпается песком, грунтом.

В том месте водоёма где будут подниматься струи делается небольшой постамент под насос. В случае с погружным насосом его просто устанавливают на постамент. Если будет использоваться поверхностный насос, то на постаменте закрепляют конструкцию, которая будет держать форсунку и выводят трубопровод к тому месту, где будет установлен насос. После чего яма заполняется водой и проверяется работа фонтана.

В яму укладывается пленка и закрепляется по краям с помощью камней

Шаг 4. Декорирование готовой конструкции фонтана.

Дизайн садового фонтана не должен выпадать из общего ландшафта двора. Неуместно будет выглядеть писающий мальчик на садовом участке, оформленном в стиле хай-тек. Кроме различных камней, фигурок и растительности фонтан также можно украсить и подсветкой. Для этих целей можно использовать подводные светильники, различные световые ленты, плавающие фонари и, конечно, наземные лампы установленные по периметру сооружения.

Кроме растительности фонтаны декорируют с помощью различных фигурок и подсветки

Выбор места

Чтобы самодельный фонтан бесперебойно работал и выполнял не только эстетическую функцию, но и практическую, следует правильно подобрать участок для его расположения. Чистота водотока является главным фактором, который следует учесть при локализации конструкции. Не стоит располагать её вблизи деревьев и кустарников. Лучше всего организовать домашний фонтан рядом с цветником, клумбой или на газоне.

Даже если вода будет переливаться за край нижней ёмкости, это будет только на пользу, так как не придётся каждый вечер осуществлять орошение. В доме или квартире такую конструкцию располагают там, где удобно. Главное — обеспечить все условия, предупреждающие перелив жидкости за край нижней ёмкости.

https://youtube.com/watch?v=ujJEshdIec8

Принцип работы фонтана и его типы

Для того чтобы разобраться в устройстве этого полезного и декоративного сооружения, достаточно элементарных знаний физических законов. Все существующие фонтаны разделяются на две больших группы:

• имеющие замкнутую систему движения жидкости;
• обладающие открытой системой водотока.

Первый тип фонтанов нуждается в наличии резервуара, наполненного водой. Это может быть как пруд, так и специально подобранная ёмкость, например, пластиковый таз. Циркуляция воды запускается насосом. После того как мокрый «салют» выплёскивается наружу, жидкость возвращается в резервуар и вновь повторяет тот же путь. Получается круговорот воды — но только не в природе, а в системе подсоединённых к насосу трубочек.

Фонтаны второго типа отличаются отсутствием круговорота и, как правило, подключаются к проточным гидросооружениям. В частности, если проделать в наружной водопроводной трубе дырочку, получится самый примитивный фонтан. В этом случае никакой ёмкости уже не требуется. Остаётся лишь продумать, каким путём направить водяные потоки дальше.

На схеме обозначены все составные части фонтана

Принцип работы любой разновидности фонтана состоит в том, что жидкость под давлением подаётся в трубу, заканчивающуюся распылительной насадкой. Разновидность насадки задаёт выводимой наружу воде определённую форму.

Каскад

Жидкость, переливаясь поочерёдно из одной ёмкости в другую, напоминает многоярусный водопад. Вместо этого также можно пустить воду по «ступеням» из камней. Разрешается обойтись и без насадок, конец трубы при этом маскируется.

Вода передивается из одной чаши в другую, образуя каскад

Гейзер

Вертикальный выброс воды — отличительная особенность этого наиболее распространённого вида. Напоминает собой бьющие из-под земли природные источники — гейзеры. Шумные брызги придают садовому участку живость и орошают расположенные поблизости посадки.

Гейзер напоминает бьющие из-под земли источники

Колокол

Вертикальная струя воды проходит через специальную форсунку из двух дисков, распределяясь по её краям равномерно. Стенки получающейся при этом водяной полусферы становятся гладкими и непрерывными.

Вода проходит через форсунку и преобразуется в «колокол»

Распылитель

Форсунка для фонтана-распылителя имеет массу отверстий для выпуска воды. Некоторые варианты насадок способны под напором приходить в движение и вращаться, создавая то ли дождик, то ли душ.

Форсунка имеет множество отверстий, вода на выходе превращается в мелкие брызги

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 неизвестны

Этот 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 Герона

Первая 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 бутылок

Работает это все по следующему принципу:

1. Третий сосуд (вторая герметично закрытая колба или №3) нужно до конца заполнить водой. Сделать это можно заранее, перед его закупориванием.
2. Затем в открытую емкость (№1) наливается немного воды.
3. Эта вода начинает перетекать в первую закрытую бутылку (№2), в результате чего замыкается цепь.
4. 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 бутылок

Избавляемся 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 Герона

Для 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 Бойля
Совет! Фонтан Герона из одной бутылки можно сделать по такому же принципу.

Простейший фонтан для клумбы

Чтобы изготовить своими руками фонтан из бутылок, нужно взять тару из прозрачного пластика. Желательно чтобы ее объем был не меньше литра. Подготовьте к работе садовый шланг, подключенный к воде, изоленту и свечку. Также понадобится прочная металлическая проволока. Ею вы будете проделывать отверстия в емкости, поэтому, чем больше ее диаметр, тем шире получатся дырки, предназначенные для распределения потоков воды.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Фонтан из пластиковой бутылки своими руками делается всего за несколько минут. Для этого тщательно промойте использованную тару и уберите с нее все этикетки. Зажгите свечу и нагрейте над ней конец металлической проволоки. Затем, не давая ей остыть, проткните в емкости отверстия в произвольном порядке. Чем их больше, тем эффектнее будет смотреться фонтанчик, и лучше будет распыляться вода.

Отверстия прокалывают раскаленной проволокой

Возьмите шланг, подключенный к воде, и просуньте его в горлышко. Чтобы он не выскочил, его надо прочно укрепить при помощи изоленты. Собственно на этом вся работа по изготовлению бутылочного фонтана закончена, остается только посмотреть на него в действии. Положите его на открытый газон и включите кран. Как только жидкость полностью заполнит пластиковую емкость, изо всех дырочек забьют струи воды.

Получился очень эффектный фонтанчик

Варианты использования фонтана

Во время изготовления вы можете отрегулировать, как будут распределяться струи воды на выходе. Если вы расположите отверстия равномерно по всему корпусу, то фонтанчик будет иметь вид разбрызгивателя, который отлично подойдет для полива газонной травы. Также его можно повесить на ветку дерева и использовать в качестве летнего душа.

Отличная поливалка для сада

Если вы проткнете отверстия не по всей поверхности бутылки, а сгруппируете их в одном месте, то у вас получится полноценный мини-фонтан. Поместите его между цветущими растениями на клумбе, или сделайте небольшую площадку из плитняка, положите на нее фонтанчик, и задекорируйте конструкцию камнями разного размера и искусственными растениями.

Осталось только декоративно оформить фонтан камнями

Как сделать фонтан Герона: что можно усовершенствовать

Говорят, что совершенству нет предела, и практически любую вещь можно модернизировать до бесконечности – это не совсем так, но тем не менее возможность усовершенствования любого изделия практически всегда имеется. Фонтан Герона в этом отношении не является исключением – модернизировать в нем можно много чего.

1. Самое первое – это увеличение струи воды. Выше мы уже говорили, что она зависит от расстояния между верхней и нижней емкостью – сами понимаете, что до бесконечности (или, по крайней мере, до необходимого момента) увеличивать это расстояние может не получиться. Здесь есть одна хитрость – если правильно спарить две такие системы емкостей и трубочек, то как минимум высота струи увеличится вдвое. В общем, понадобится не одна, а две полные с водой бутылки и две такие же пустые, соединенные между собой трубками последовательно – полная, пустая, потом снова полная и опять пустая банка. Полные банки сверху, пустые снизу – по-другому работать не будет.

2. Усовершенствование системы перезарядки. В принципе, поменять местами емкости с водой не сложно, но намного привлекательнее этот фонтан выглядит в том случае, если его перезарядка будет осуществляться с наименьшими затратами. Способов может быть много, но наиболее интересным будет тот из них, который вы придумаете самостоятельно – без ручного вмешательства здесь не обойтись в любом случае, поэтому оптимальным вариантом является не продумывание способов перезарядки, а увеличение объема емкостей до максимально возможных и сокращение темпов расхода воды до таких же пределов.
3. Декорирование. В силу того, что самым популярным декором на сегодняшний день является подсветка, сразу же возникает вопрос с ее обеспечением электрической энергией. Естественно, проще всего подключить такой фонтан к розетке, но намного интереснее сохранить энергетическую независимость фонтана – поверьте, на сегодняшний день это не так уж и сложно. Использовать можно как солнечные батареи, так и движение воды. К примеру, под нисходящую струю воды можно установить водяное колесо, которое соединить с небольшим генератором электрического тока – его вполне будет хватать для того, чтобы зажечь парочку светодиодов.

В общем, несмотря на то, что в целом фонтан Герона является весьма продуманным изделием, место для его усовершенствования все же имеется и предела этому месту, судя по всему, нет. В заключение темы остается добавить, что по описанному выше принципу можно изготовить достаточно много разнообразных систем, начиная от небольших опытных моделей фонтанов, до огромных рабочих моделей. С последними, правда, возникает проблема перезарядки, решить которую без насоса или других хитроумных приспособлений современности весьма и весьма сложно.

Автор статьи Владимир Белов

Декоративные подушки с весенне-летним настроением

Осенний листопад: идеи декора из сухих листьев

Шторы на кулиске: универсальность и лаконичность

Деревянные пасхальные яйца: шедевры, сделанные своими руками

Готовимся к Пасхе 2017: украшение дома, пасхального стола, праздничный декор и поделки своими руками

Инструкция

Подберите емкость для фонтана. Главное, чтобы вода не могла из нее вытечь. Сделайте в выбранной вами емкости отверстие для шланга. Именно из нее будет вытекать вода. Закрепите кусок шланга на помпе. Проследите, чтобы ничто не мешало воде протекать по нему. Установите получившуюся конструкцию на дно емкости.

Равномерно разровняйте керамзит по дну емкости, закрыв при этом помпу. Накройте все полиэтиленовой пленкой. В пленке должно быть отверстие, через которое можно будет вывести шланг. Уложите сверху декоративный грунт.

Склейте поставку для раковины из больших камней. Помните, что клей должен быть водостойким, а через подставку должна быть возможность протянуть шланг. Установите подставку, затем установите раковину на подставку. Конец шланга вставьте в проделанное ранее отверстие.

Вам будет интересно:Как оформить красиво дачный участок

Уложите декоративные материалы: это могут быть красивые камни или ракушки. Вы можете использовать абсолютно любое украшение, какое вам по душе. Залейте в ваш фонтан воду. Вода должна полностью покрывать помпу, но при этом не возвышаться над уровнем грунта. Включите помпу в розетку.

Видео по теме Обратите внимание Так как вода будет постоянно испаряться, ее придется еженедельно подливать в ваш комнатный фонтанчик. Полезный совет Если конец шланга слишком сильно торчит, то лучше его обрезать

Как сделать фонтан Герона: что можно усовершенствовать

Говорят, что совершенству нет предела, и практически любую вещь можно модернизировать до бесконечности – это не совсем так, но тем не менее возможность усовершенствования любого изделия практически всегда имеется. Фонтан Герона в этом отношении не является исключением – модернизировать в нем можно много чего.

1. Самое первое – это увеличение струи воды. Выше мы уже говорили, что она зависит от расстояния между верхней и нижней емкостью – сами понимаете, что до бесконечности (или, по крайней мере, до необходимого момента) увеличивать это расстояние может не получиться. Здесь есть одна хитрость – если правильно спарить две такие системы емкостей и трубочек, то как минимум высота струи увеличится вдвое. В общем, понадобится не одна, а две полные с водой бутылки и две такие же пустые, соединенные между собой трубками последовательно – полная, пустая, потом снова полная и опять пустая банка. Полные банки сверху, пустые снизу – по-другому работать не будет.

2. Усовершенствование системы перезарядки. В принципе, поменять местами емкости с водой не сложно, но намного привлекательнее этот фонтан выглядит в том случае, если его перезарядка будет осуществляться с наименьшими затратами. Способов может быть много, но наиболее интересным будет тот из них, который вы придумаете самостоятельно – без ручного вмешательства здесь не обойтись в любом случае, поэтому оптимальным вариантом является не продумывание способов перезарядки, а увеличение объема емкостей до максимально возможных и сокращение темпов расхода воды до таких же пределов.
3. Декорирование. В силу того, что самым популярным декором на сегодняшний день является подсветка, сразу же возникает вопрос с ее обеспечением электрической энергией. Естественно, проще всего подключить такой фонтан к розетке, но намного интереснее сохранить энергетическую независимость фонтана – поверьте, на сегодняшний день это не так уж и сложно. Использовать можно как солнечные батареи, так и движение воды. К примеру, под нисходящую струю воды можно установить водяное колесо, которое соединить с небольшим генератором электрического тока – его вполне будет хватать для того, чтобы зажечь парочку светодиодов.

В общем, несмотря на то, что в целом фонтан Герона является весьма продуманным изделием, место для его усовершенствования все же имеется и предела этому месту, судя по всему, нет. В заключение темы остается добавить, что по описанному выше принципу можно изготовить достаточно много разнообразных систем, начиная от небольших опытных моделей фонтанов, до огромных рабочих моделей. С последними, правда, возникает проблема перезарядки, решить которую без насоса или других хитроумных приспособлений современности весьма и весьма сложно.

Автор статьи Владимир Белов

Необыкновенные вязаные коврики крючком для домашнего уюта

Металлизированные обои: преимущества, недостатки и особенности поклейки

Деревянная шкатулка для куклы своими руками – мастер-класс с фото

Витражи в интерьере – оригинальный элемент декора

Домашний фонтан: варианты изготовления своими руками