Đài phun nước Heron – Thí nghiệm và phát minh tuyệt vời về công trình ứng dụng thủy lực và khí nén học. Đây cũng được coi là 1 dạng đài phun nước mini. Chắc hẳn những bạn yêu thích môn vật lý, thích tìm tòi và làm thí nghiệm không thể không biết ứng dụng này. Sau đây Nhạc Nước TDV xin gửi tới toàn thể bạn đọc về chi tiết đài phun nước Heron.
Tham khảo:
Đài Phun Nước Tiếng Anh Là Gì – Vòi Phun Nước Tiếng Anh Là Gì?
Đài Phun Nước – Nhạc Nước
Mẫu Đài Phun Nước Mini, Bằng Đá, Sân Vườn, Phong Thủy Đẹp 2021
Tóm tắt
Đài phun nước Heron là gì?
Đài phun nước Heron (hay còn gọi là Heron’s Fountain) là một ứng dụng của máy thủy lực. Được phát minh vào thế kỷ thứ nhất bởi nhà toán học và nhà vật lý nổi tiếng Heron xứ Alexandria.
Heron nghiên cứu áp suất khí quyển và hơi nước, mô tả động cơ hơi nước đầu tiên và tạo ra vật thể có thể phun nước, một trong số đó được gọi là đài phun nước Heron. Các phiên bản khác nhau của đài phun nước Heron được sử dụng trong các lớp học vật lý ngày nay, thuyết minh cho nguyên tắc thủy lực học và khí nén học. Đây được coi là 1 dạng đài phun nước mini, hay gọi là đài phun nước tự chế.
(Theo Wikipedia)
Nguyên lý hoạt động của đài phun nước Heron ra sao?
Để hiểu rõ được nguyên lý hoạt động của đài phun nước Heron, bạn đọc hãy nhìn hình vẽ minh họa dưới đây cùng mô tả hướng dẫn cách làm để hiểu được chân thực hơn nhé!
Có 3 bình chứa như sau
(A) Chậu (trên đầu)
(B) Bình cấp nước, kín khí (ở giữa)
(C) Bình cấp khí, kín khí (ở dưới)
Đài phun nước Heron được xây dựng như sau:
Bắt đầu với chậu (A), bề mặt để hở với không khí. Chạy một ống (P1, bên trái ảnh) từ một lỗ ở dưới chậu (A) đến bình cấp khí (C).
Chạy một ống (P2, bên phải hình) từ đỉnh bình cấp khí (C) lên đến gần đầu bình cấp nước (B).
Một ống (P3, ở giữa hình ảnh) sẽ chạy từ dưới bình cấp nước (B), xuyên qua đáy chậu (A) đến độ cao ngang phía trên vành chậu. Nước sẽ phun lên trên qua đường ống này.
Hoạt động:
Ban đầu, bình cấp khí (C) chỉ có không khí, còn bình cấp nước (B) chỉ chứa nước.
Để khởi động đài phun nước, đổ nước vào chậu (A).
Nước từ chậu (A) chảy theo trọng lực và đi vào bình cấp khí (C). Lúc này, nước sẽ đẩy không khí trong bình cấp khí (C) di chuyển vào bình cấp nước (B). Áp suất không khí trong bình cấp nước (B) tăng lên và tạo ra lực đẩy khiến nước trong bình cấp nước (B) phun lên chậu (A). Số nước bị phun lên chậu (A) lại chảy ngược xuống bình cấp khí (C).
Dòng chảy sẽ dừng lại khi bình cấp nước (B) trống rỗng.
Dòng chuyển động của đài phun nước heron
Đài phun nước của Heron không phải là một bộ máy chuyển động vĩnh viễn. Nếu vòi phun bị hẹp, đài phun nước chỉ có thể hoạt động trong vài phút. Nước ra khỏi ống có thể cao hơn mực trong bất kỳ vật chứa nào, nhưng dòng chảy thực của nước là hướng xuống. Tuy nhiên, nếu thể tích của vật chứa cấp không khí và vật chứa đài phun nước được thiết kế lớn hơn nhiều. So với thể tích của bồn, với tốc độ dòng chảy của nước từ vòi của vòi được giữ không đổi, thì đài phun có thể hoạt động trong khoảng thời gian lớn hơn.
Cách làm đài phun nước Heron
Dụng cụ cần có:
3 vỏ chai nhựa dung tích 500ml (nên chọn vỏ chai trong suốt để có thể thấy rõ được các chu trình bên trong).
5-6 thanh ống hút nước bằng nhựa.
3 nắp vỏ chai (lắp vừa 3 vỏ chai ở bên trên).
Súng bắn keo nến.
1 chiếc khoan để đục lỗ trên nắp chai (có thể dùng thanh kim loại hơ nóng, đủ có thể đục lỗ nắp chai).
Bước 1
- Dùng keo nến để dính 2 nắp chai 1 và 2 với nhau. Sau khi keo khô, sử dụng khoan để đục 2 lỗ trên xuyên qua nắp chai số 1 & 2 vừa rồi.
- Chai nhựa số 1 được sử dụng như bình cấp khí, kín khí
- Đục 1 lỗ dưới đáy của chai nhựa thứ 2
- Đục 2 lỗ trên nắp chai thứ 3, sao cho 2 lỗ này nằm trong khoảng lỗ của đáy chai thứ 2
Bước 2
- Chuẩn bị 2 ống nước bằng nhựa đủ dài , sau đó luồn qua 2 lỗ đục trên nắp chai số 1& 2, xoáy nắp chai kèm ống hút vào vỏ chai số 1.
- Sử dụng vỏ chai thứ 2 chụp vào 2 ống hút nối chai thứ 1 ở trên. Sao cho 1 trong 2 ống hút đi qua được lỗ ở đáy chai thứ 2, ống hút còn lại nằm trong vỏ chai thứ 2.
Bước 3
- Sử dụng nắp chai thứ 3 đã được đục 2 lỗ tại bước 1. Luồn ống hút đi qua lỗ ở đáy chai thứ 2 vào 1 lỗ của nắp chai thứ 3
- Chuẩn bị 1 ống hút nhựa tiếp theo để luồn lỗ còn lại của nắp chai thứ 3 thông vào ruột vỏ chai nhựa số 2 bằng lỗ ở đáy chai 2. Ống hút này đóng vai trò là vòi phun cho đài phun nước mini.
Bước 4
- Tiến hành cắt ⅓ nửa gần nắp của vỏ chai nhựa số 3 còn lại (phần được cắt được coi là đài phun nước)
- Xoáy phần vừa cắt trên vào nút chai số 3 (nút chai gắn với đáy chai 2 và ống hút ở bước 3)
Bước 5
- Đổ nước vào phần đài phun ở bước số 4, sao cho lượng nước luân chuyển xuống vỏ chai số 1 bên dưới cùng gần đầy tới miệng chai
- Dốc ngược chai số 1, sao cho nước ở chai số 1 luân chuyển sang vỏ chai ở giữa số 2 (vỏ chai 2 được sử dụng làm bình cấp nước).
- Đổ tiếp thêm 1 chút nước nữa vào phần đài phun
Bước 6
- Hoàn thành, bạn có thể ngắm nhìn thành quả của mình rồi
LƯU Ý: Toàn bộ khớp nối ống hút giữa các nắp chai cần được bắn keo nến để đảm bảo các khớp nối không bị rò rỉ. Và ống hút được dính chặt, không bị bung, tụt hay xê dịch.
Bạn đó có thể tham khảo video hướng dẫn cách làm đài phun nước heron tại nhà dưới đây. Video sẽ giúp bạn đọc dễ hình dung, dễ hiệu và có thể thực hiện đúng các bước để hoàn thành được đài phun nước heron.
Hy vọng với những thông tin trên đây, Nhạc nước TDV có thể giúp bạn đọc hiểu thêm được phần nào về đài phun nước Heron– phát minh tuyệt vời về công trình ứng dụng thủy lực và khí nén học. Và bạn đọc có thể dễ dàng tự tạo cho mình 1 đài phun nước mini để thư giãn những lúc căng thẳng do công việc
Tham khảo
Nhạc Nước Trên Cầu – Hệ Thống Phun Nước Trên Cầu – Cầu Phun Nước
Cách Làm Nhạc Nước Cho Sân Vườn – Biệt Thự – Quán Cafe – Nhà Hàng
Thi Công Đài Phun Nước Giá Thấp Nhất | Miễn Phí Thiết Kế – Dựng Phim 3D
