XIII Feira da Ciencia e Tecnoloxía
IES Porta da Auga
primavera 2007
Título: Fonte de Herón
Autoría: David Grandío Moirón, Joaquín Río Barrera, Adrián Rguez. Sanjurjo
Grupo: 2ºB.T.
Data entrega: 09/04/07
1.Introdución e Hipóteses.
A idea de realizar a Fonte de Herón como proxecto para a Feira da Ciencia e Tecnoloxía 2007 xorde na visita no pasado curso á Coruña con motivo do Día da Ciencia na rúa. Alí había unha reproducción da Fonte de Herón (diferente á que se presenta neste traballo), e pareceu un proxecto moi interesante e vistoso que se podía realizar, pois tratábase de construír unha fonte usando tres recipientes, varios tubos para conectalos e auga. Con este material conseguiuse unha fonte, sen ningún tipo de propulsión dun motor que a faiga funcionar.
2.Pequeno resume.
Con este proxecto preténdese construír unha fonte usando tres recipientes, varios tubos e auga. A fonte funcionará debido ás diferentes presións, sen usar ningún motor eléctrico ou sistema que faiga funcionar e elevar a auga ao xeito dunha fonte.
In this project we want to make a fountain using two pots, three tubes and water. The fountain will work without electric energy, because the basic situation in the project are the different pressure.
3.Obxectivos.
Ó comezar a realizar este proxecto, a intención era que funcionase do xeito máis vistoso posible, semellando unha fonte. Deste modo pretendíase amosar como é posible construír unha fonte sen usar enerxía eléctrica ou doutro tipo no seu funcionamento (por exemplo un motor para a propulsión da auga), sinxelamente usando tres recipientes colocados a diferentes alturas, varios tubos para conectar os recipientes e auga. Ademais pretendeuse construír unha fonte que reutilice a auga usada (para iso sinxelamente había que cambiar os botes de orde e altura, pois un íase enchendo mentres que o outro se vaciaba de auga).
4.Base teórica.
Para a base teórica usouse información de internet ademáis de libros de física. O funcionamento débese a diferente altura que están os recipientes, e derivado, a diferente presión entre eles, pois un recipiente (o que estaba aberto, é dicir, no que nós usamos un embudo) estaba en contacto coa presión exterior, mentres que os tubos herméticamente pechados tiñan unha presión diferente. Esta diferencia de presións e a diferencia de alturas (como se pode observar nas imaxes do apartado 9) facían que o sistema elevase a auga do mesmo xeito que unha fonte.
5.Traballo.
Estos son os apartados presentados na cartolina:
1.-Introducción
Este proxecto toma como fundamento un dos grandes inventos de Herón de Alexandría, chamado “As portas do templo”, no que mediante un sistema semellante, e usando diversos mecanismos, conseguía abrir as portas do templo.
2.-Descrición da fonte
O sistema consta de tres recipientes. O recipiente superior (o A) que está aberto, e os recipientes B e C que están herméticamente cerrados. Ademais están conectados entre si mediante tres tubos como se observa nas imaxes.
3.-Representación gráfica
Ademais aquí irían as imaxes que tamén figuran no “apartado 9”.
4.-Funcionamento
En primeiro lugar debemos encher de auga ata a metade o recipiente B. Posteriormente, cando en A botamos auga, a fonte comeza a funcionar, xa que a auga pasa polo tubo de A ata B aumentando o nivel de auga en B, e o aire contido no bote B pasa ó recipiente C. En dito recipiente C a auga sae ao exterior, debido a presión exercida polo aire que entra no bote e que procede do B. Deste xeito o sistema funciona como unha fonte, pero sen usar ningún tipo de propulsión exterior que eleve a auga.
Este funcionamento débese a diferencia de alturas (os tres botes están a diferentes alturas) e polo tanto tamén debido ás diferentes presións que hai en cada recipiente (como comprobamos coa ecuación p= dgh).
5.-Resume en inglés
In this project we want to make a fountain using two pots, three tubes and water. The fountain will work without electric energy, because the basic in the project are the different pressure.
6.Distribución.
Estas son as fases de desenvolvemento do proxecto:
A decisión do proxecto foi tomada en maio do curso anterior.
Outubro: procura de información teórica.
Novembro: comezo da procura de material.
Nas vacacións de Nadal, realización dunha primeira fonte cuns tarros de plástico e de diferente xeito a presentada na feira. Tras moitas horas de traballo non funcionou, ademais de que a presentación non parecía convinte, polo que se decidiu realizala de diferente xeito, e así chegando ó proxecto actual.
A mediados de xaneiro, nova procura de material e máis información.
Entre finais de xaneiro e comezos de febreiro, construcción da nova fonte (medida de tubos, precinto dos tarros con silicona, conexións dos tubos...)
A finais de febreiro, remate da fonte, unha vez comprobado o seu funcionamento (precintóuse con máis silicona para evitar perdas de aire ou auga, e pintouse de cor negro).
A comezos de marzo realizouse o soporte (coa base de madeira e os tubos metálicos que houbo que soldar). Nesta fase tamén se realizou a cartelería presentada xunto co proxecto. Días antes da feira comprobouse todo, fixéronse fotos e vídeos do proxecto en funcionamento e redactouse unha breve explicación para a xente que visitase a Feira.
7.Materiais e Orzamento.
Neste proxecto foi abondo o material usado.
Reutilizado; un embudo, dous tarros, unha base de madeira, tubos metálicos para o soporte dos tarros.
Mercado; tubo de plástico negro (viña cunha lonxitude de 3 metros, valeu 1,90 euros), conexión para os tubos de 4mm (1,55 euros), bote de spray de cor negro (2,50 euros).
Material funxible; os folios da cartelería, as cartolinas, a silicona, e a soldadura (para unir os tubos metálicos que servían de soporte dos tarros).
8.Descrición.
Neste proxecto construímos unha fonte usando tres recipientes (dous pechados e un aberto, colocados a diferentes alturas como se pode ver nas imaxes do seguinte apartado), ademais de auga e varios tubos que serven de conexión entre os recipientes. Debido a colocación especial dos recipientes, e tamén debido a conexión mediante tubos (como se explica no apartado 5), conseguimos construír unha fonte, que ademais de non gastar enerxía eléctrica (na propulsión da auga), permiter reutilizar a auga. Especial atención require o feito de que os recipientes deben estar herméticamente pechados (só perforados polos tubos que serven de conexión), pois se non é así (é dicir, se existen pérdidas de auga ou aire), a fonte non funcionará. Tamén se debe estudiar a altura á que colocar cada un dos recipientes, o que permitirá controlar o chorro que sae da fonte.
9.Material.
Ademais da cartolina presentada coa explicación, descripción e información teórica (presentados no punto 5), temos o que é a fonte, para iso preséntanse varias fotos nas que se pode apreciar o resultado final da fonte:
10.Conclusións.
Foi un proxecto moi interesante, non só na opinión dos autores do proxecto, senón que tamén lle gustou aos compañeiros e a xente que visitou a Feira. Unha das cousas que más se valorou é a presentación final, pois quedou moi curiosa e funcionaba moi ben, o que leva a considerar que se acadou un dos obxectivos: construír un proxecto que se poida ser similar a unha fonte das que estamos afeitos a ver, pero coa novidade de que é unha fonte limpa, pois ademais de reutilizar a auga, non gastamos enerxía na propulsión de dita auga. Todos os que observaron a fonte quedaron sorprendidos, pois púidose uncionar coas diferentes presións ata conseguir o funcionamento idóneo. Unha cousa que se podería mellorar, é ter máis precisión na colocación dos tarros, xa que a auga saía a bastante presión e salpicaba algo por fora do embudo sobre o que caia a auga (outra solución sería poñer un embudo máis grande para que a auga non salpicase), pero éste é un detalle de menor importancia que se pode corrixir con facilidade. Como consello a quen poida repetir esta experiencia incidiríase en que tivesen especial coidado e pechar herméticamente con silicona os tarros para evitar perdas de auga ou aire, xa que senón non funciona. Para concluír, manifestar que os autores están moi satisfeitos co traballo realizado.
11.Outros.
Este traballo ten licenza Creative Commons Compartir Igual 2.1, básicamente libre de reproducción e de variación, especificando cal é a parte orixinal e citando o autor ou autores (pódese consultar en internet un texto en castelán ou en galego indicando todos os dados da licenza).
