Исследовательская работа "чаша пифагора". Чаша Пифагора – Кружка Пифагора – Справедливая Чаша Как сделать чашу пифагора в домашних условиях

Чаша Пифагора, также известная как Справедливая Чаша или Стакан Пифагора является одним из уникальных изобретений философа, математика и мистика, Пифагора Самосского. Чаша Пифагора - это специальный сосуд, который заставляет человека пить только в умеренных количествах.

Если человек заполняет кружку только до определенного уровня, он может пить. Если он заполняет выше нормы, то содержимое выливается.

Кружка Пифагора выглядит как обычная кружка для питья. За исключением того, что в ней есть в центре колонка. Центральная колонка расположена на уровне риски. Внутри колонки проходит канал соединяющий отверстие в её нижней части на дне кружки с выходным отверстием.

Когда кружка заполняется, жидкость поднимается по каналу до верхней части центральной колонки, согласно закону о сообщающихся сосудах. Пока уровень жидкости не поднимается выше уровня камеры, кружка функционирует, как обычно. Если уровень поднимается выше, то гидростатическое давление создает сифон и через канал вся жидкость выливается наружу.


История:

Считается, что Пифагор придумал эту кружку, чтобы все рабы пили одинаково, так как на Самосе было мало воды. Наливать нужно до определённой отметки, а если перельёшь, то вода полностью вытекает из кружки. Также существует мнение, что Пифагор изобрел чашу для того, чтобы пьяницы не пили сверх меры.

Видео бонусы:

В следующем видео вы увидите чашу Пифагора в действии…

Хотите сделать чашу Пифагора своими руками? Тогда посмотрите наш видеоролик о том, как это сделать!

Объяснение принципа действия:

Чтобы понять действие Чаши Пифагора, рассмотрим очень простой аппарат, носящий название сифон .

Короткий конец согнутой трубки вставляется в сосуд, откуда вытекает вода, а длинный — в пустую банку (рис. 1). Если предварительно набрать воду в трубку и опустить ее короткий конец в верхний сосуд с водой, то достаточно будет открыть нижнее отверстие для того, чтобы пошла непрерывная струя воды.

Вода будет литься до тех пор, пока полностью не опорожнится верхний сосуд. Можно в верхний сосуд опустить конец пустой трубки, а затем втянуть воду ртом через длинный конец, после этого вода станет сама выливаться.

Чем объясняется действие сифона?

На оба конца трубки воздух давит с одинаковой силой, и вода в них была бы в равновесии, если бы оба отверстия были на одном уровне. Но так как один конец сифона ниже другого, столб жидкости в нем тяжелее, чем в коротком колене. Поэтому вода выливается из этого более длинного конца, а атмосферное давление вгоняет воду в отверстие короткого конца. Таким образом, вода как бы непрерывно втягивается в короткий конец. На самом деле это давление наружного воздуха вгоняет воду в короткую трубку.

Опыт с сифоном очень хорошо произвести, воспользовавшись резиновой трубкой. Тогда можно наблюдать, что чем ниже опускать свободный конец трубки, тем быстрее будет выливаться вода, а если поднять конец трубки до уровня более короткой части сифона, вода совсем перестанет выливаться. Если же этот подвижной конец поднять вместе со вторым сосудом выше поверхности жидкости в верхнем сосуде, то вся вода из сифона выльется в верхний сосуд обратно.

На рис. 2 показано, как можно провести воду из озера через горку и вывести ее в долину фонтаном.

Сифоном чаще всего пользуются автомобилисты, когда переливают бензин из одной канистры в другую, или из бака в канистру. Для этого используют резиновый шланг, который нужно сперва заполнить бензином, втянув воздух из шланга ртом. А потом расположить наполняемую канистру ниже уровнем, и наблюдать за ее наполнением. Часто такой способ переливания бензина заканчивается наполнением бензином рта, если не успеть вовремя убрать трубку при откачке воздуха. Так что, будьте осторожны с переливанием токсичных веществ!

Все, кто уже успел побывать в Греции, знают, что там можно приобрести удивительный сувенир - кружку Пифагора. Но секрет ее работы известен далеко не каждому. Конечно же, если вы являетесь счастливым обладателем такого подарка, то наверняка вас уже ввели в курс дела, а вот всем остальным будет интересно узнать, для чего же она была придумана древнегреческим ученым.

3551 0 3 7

Итак, кружка Пифагора, справедливая чаша или кружка жадности (встречаются разные трактовки), была придумана великим древнегреческим философом, математиком и мистиком Пифагором. Она представляет собой особую емкость, позволяющую человеку, пьющего из нее, употреблять жидкость в умеренных количествах. Сам сосуд может быть заполнен только до определенного уровня, иначе, если налить жидкости выше точки изгиба внутреннего канала, все содержимое в нем выливается напрочь и без остатка.

С виду чаша имеет вполне обычную форму и не вызывает никакого подозрения, но внутри она устроена по принципу сифона и содержит посередине специальную колонку. Внутри нее есть вертикальный канал, два конца которого выведены ко дну кружки. Один из них выходит внутрь кружки, а второй - наружу через дно. Емкость работает по принципу сообщающихся сосудов - если жидкость налить выше изгиба, то она начнет выливаться.

Придумал он ее с целью экономии воды, которой и так не хватало на острове Самосе. Все рабы, использовавшие чашу, пили в равных количествах.

Если раньше весь принцип работы уникального сифона был скрыт керамикой, то сейчас все можно наглядно увидеть через прозрачное стекло.

Такая себе современная версия старинного изобретения. Имея такой бокал, лишнего точно не выпьешь.

Введение.

Чаша Пифагора, также известная как Справедливая Чаша или Стакан Пифагора является одним из уникальных изобретений философа, математика и мистика Пифагора Самосского (Рисунок 1).

Существует легенда о том, что на одной из критских строек работников кормили обедом и подавали вино. Рабочие подходили к человеку, который наливал его, со своей тарой: кто-то подходил с чашей, кто-то с амфорой, а кто-то с бочкой. И тогда Пифагор подарил человечеству чашу Правосудия.

Другая легенда гласит, Пифагор придумал эту кружку, чтобы все рабы пили одинаково, так как на Самосе было мало воды. Также существует мнение, что Пифагор изобрел чашу для того, чтобы пьяницы не пили сверх меры.

Чаша Пифагора сыграла важную роль в развитии некоторых гидравлических компонентов, которые были изобретены и использовались в мире.

Принцип действия Чаши Пифагора.

Чаша Пифагора (Рисунок 2) выглядит как обычная кружка для питья, но устроена как сифон. В центре кружки находится колонка, внутри которой проходит вертикальный канал, изогнутый вдвое. Канал изгибается в верхней части колонки и двумя концами опускается вниз, ко дну кружки. Оба конца выходят отверстиями в дне кружки, только один конец - внутрь кружки, у её дна, а второй конец - наружу кружки, насквозь через дно. Дно изготовлено толстым, таким образом между выходными отверстиями имеется разница по высоте в несколько сантиметров.

Когда кружку наполняют, жидкость, согласно закону о сообщающихся сосудах, через внутреннее отверстие у дна кружки поднимается по одному рукаву канала. Пока жидкости наливают не выше места изгиба канала, - а на внутренней стенке кружки имеется бортик, отмечающий этот уровень, - кружкой можно пользоваться по назначению. Когда жидкости наливают больше отмеченного уровня, она перетекает через внутренний изгиб канала во второй рукав, жидкость выливается через сквозное отверстие в дне кружки наружу. При этом сосуд опустошается полностью.

Создание Чаши Пифагора в домашних условиях.

Приборы и материалы: гвоздь, плоскогубцы, большой пластиковый стакан, 2 трубочки для напитков, плита или газовая горелка, пластилин.

Ход работы

1. Зажать гвоздь плоскогубцами, поднесла его к огню и нагреть. (Рисунок 3)

2. Взять стакан и проделала в его дне отверстие с помощью нагретого гвоздя. (Рисунок 4)

3. После чего взять две трубочки и скрепить их между собой. Один конец получившейся конструкции подрезать.

4. После этого вставить длинный конец трубочек в отверстие стакана так, чтобы короткий конец доходил до дна. (Рисунок 5)

5. Чтобы предотвратить вытекание воды, заклеить оставшееся пространство между трубочкой и стаканом пластилином. (Рисунок 6)

6. Чтобы проверить действие чаши, налить воды до изгиба трубочек - вода держится в стакане. (Рисунок 7)

7. Затем долить воды выше уровня изгиба - вода вылилась.

Чем объясняется принцип действия кружки?

Все дело в особом строении чаши. На оба конца трубки воздух давит с одинаковой силой, и вода в них была бы в равновесии, если бы оба отверстия были на одном уровне. Так как один конец трубки ниже другого, столб жидкости в нем тяжелее, чем в коротком колене, поэтому вода выливается из более длинного конца, а атмосферное давление вгоняет воду в отверстие короткого конца. Атмосферное давление поддерживает непрерывность струи, препятствуя ей выливаться из колен сифона ввиду того, что внутри трубки в верхней точке сифона образуется давление ниже атмосферного. Таким образом, вода как бы непрерывно втягивается в короткий конец.

Заключение.

На основе множества экспериментов, мы обратили внимание, что на скорость вытекания жидкости из отверстия влияет давление жидкости, обусловленное ее собственным весом, и форма отверстия трубки. Непосредственно механизм Чаши Пифагора основан на разнице в весе водяных столбов и на внутреннем сцеплении жидкости (Рисунок 8): когда кружка заполняется, жидкость поднимается по каналу до верхней части центральной колонки согласно закону о сообщающихся сосудах. Пока уровень жидкости не поднимается выше уровня камеры, кружка функционирует, как обычно. Если человек заполняет кружку только до определенного уровня, он может пить. Если он заполняет выше нормы, то содержимое выливается, что позволяет человеку пить жидкость дозированно.

Источники информации.

1. Перельман Я.И. “Знаете ли вы физику?”

2. Журнал “Потенциал” №11 2012 г. В.В. Майер, Е.И. Вараксина “Исследование свойств сифона обыкновенного”

3. Журнал “Наука и жизнь” № 10 2004 г. В.Свиридов “Загадки сифона”

Чаша Пифагора - не простой кубок, внутри него есть высокий столбик, вокруг которого плещется налитая жидкость. Если вы нальете умеренное количество напитка в чашу Пифагора, то сможете пить его, как из обычного бокала или кубка. А вот если перельёте, то ваша жидкость вытечет наружу через маленькое отверстие в дне чаши.
Пифагор сделал такую необычную чашу не столько для того, чтобы его ученики не перебрали вина, но, сколько для того, чтобы научить их чувству меры во всех областях нашей жизни. Пифагор называл свой кубок "чашей закона", поскольку принцип действия чаши отражал основные принципы права: когда мера была превышена, всё, достигнутое ранее, пропадало, терялось, как и вино из этого сосуда.

Как устроена чаша: рисунок из интернета.

Материал для сборки чаши

Нам потребуется:
- пластиковая бутылка на 1,5 литра;
- трубочки для сока- 2 шт.;
- крышка от пластиковой бутылки типа CSI SPORTS LOK;
- ёмкость из-под мыльных пузырей.

Процесс изготовления

С помощью коронки высверливаем отверстие на дне бутылки под размер горлышка такой же пластиковой бутылки. Нагретой на свече проволокой разрезаем бутылку на три части.

В колбу из-под мыльных пузырей, вставляем трубочки для сока, соединённые как на фото. Один конец трубочки вставляем в отверстие, проделанное в колбе возле самой крышки, а второй конец трубки будет выходить из крышки.
Вот как у нас должно получиться.

Колба с системой соединённых трубок внутри отлично входит в крышку из-под пластиковой бутылки. Превращаем нашу бутылку в чашу, соединив все её части, как на фото. В процессе сборки чаши нашлась и крышка нужного цвета.
Чтобы наша чаша стала похожа на греческую, разрисовываем её в соответствующем стиле.

Чаша Пифагора станет отличным подарком для ваших друзей: будет, чем заняться и посмеяться. Эту греческую чашу вы можете купить в Греции (на Кипре цена 4-5 евро) и даже в России. Но проще её сделать самому за сущие копейки!