Исследовательский проект "Флюгер"

МОУ «СОШ № 2г. Ершов Саратовская область»  

 

Секция: физика

 

Исследовательский проект

  

Флюгер

  

  

7В класс  

   

руководитель:

учитель физики I категории Филиппова Е.В.

Ершов 2019

Оглавление

Введение
Основная часть
Теоретическая часть
I Что такое флюгер
II История создания флюгера
III Типы флюгеров
Практическая часть
Флюгер своими руками
Заключительная часть
Используемая литература
Приложения

1

Введение

Эти забавные фигурки на башнях, шпилях и коньках кровель исторических построек мы обычно воспринимаем как некий анахронизм, своеобразный символ давно минувшей эпохи, а на современных зданиях – просто как элемент архитектуры. Флюгер и в самом деле эффектное украшение, придающее завершенный вид и большому городскому зданию, и частному дому. Однако это еще и точный метеорологический прибор, который может оказаться весьма полезным. Неслучайно в наши дни флюгеры вновь приобретают популярность у домовладельцев.

Флюгер с самого возникновения своего использовался греками как указатель направления ветра. Удивителен факт, что стрелка этого флюгера всегда была направлена на одного из восьми богов, управляющим в данный момент погодой, а размер флюгера был предположительно от 4 до 8 футов в длину. Конструкция, состоящая в основании из восьми металлических стержней, расположенных под равным углом относительно оси вращения, представляла собой более совершенную розу ветров по сравнению с нынешней.

Традиция сохранялась в веках. Одной из наиболее популярных всегда была фигурка петуха; по-английски флюгер до сих пор называют «weather cock», что буквально означает «погодный петух». Эта птица традиционно считалась символом бдительности, ей приписывали разнообразные магические свойства. Своим криком петух не только возвещал о наступлении нового дня, но и, по народным поверьям, отпугивал нечистую силу, предупреждал о болезнях, отваживал от дома воров и даже предупреждал пожары.

Другая ипостась петуха – христианский символ. Так, в IX веке Папа Римский издал указ, согласно которому каждый католический храм должен был быть увенчан фигуркой петуха – символом церкви и апостола Петра. Именно с этого момента флюгеры в виде петуха начали появляться на крышах католических соборов. Кстати, петух по совместительству еще и символ Франции, что объясняет преобладание в стране флюгеров соответствующей формы.

Впрочем, петух – далеко не единственный персонаж. Примерно в то же время с католиками флюгеры начали набирать популярность у викингов. Делали их обычно из позолоченной бронзы, в виде богато украшенных фигур зверей или существ из скандинавской мифологии, а помещали на специальных столбах, установленных на палубах драккаров и кнорров (боевых и торговых ладей). Позднее подобными фигурками стали украшать скандинавские церкви. Здесь, в суровом северном краю, был особенно популярен аист, символ домашнего очага, путешественников и новой жизни. Флюгеры могут быть разных форм. Например, флюгер в форме насекомых, самолета, корабля, животных, знака зодиака, персонажа из сказки и т.д. Так на шпиле Петропавловского собора в Санкт-Петербурге установлен флюгер в форме ангела.

Свой особый смысл имеет любая фигурка: ведьма (или Баба Яга) оберегает дом от сглаза; птица с распахнутыми крыльями (например, орел) защищает от врагов; кошка – символ безопасности и домашнего уюта; лев – превосходства и силы; корабль – целеустремленности и силы духа; ворона – ловкости; трубочист – семейного очага и т. д. В средневековой Европе

Флюгер может стать отражением внутреннего мира живущих в доме людей, символом и талисманом жилища. Ранее в качестве изображений для флюгеров использовались фамильные гербы, флаги, знаки зодиака, ангелы, мифические животные и сказочные существа.

Флюгер в виде аиста (особенно популярен в странах Скандинавии) является символом домашнего очага и эмблемой путешественников. С ним связывают приход новой жизни. Согласно древней легенде аисты приносят младенцев. 

2

Тем, кто хочет обозначить в оформлении флюгера любовь и тягу к переменам жизни, стоит выбрать фигурку самолета или корабля. Вечная дружба заключена в фигурках коров и лошадей. Символом могущества, защищенности и процветания выступает грифон — крылатое чудовище с львиным туловищем и головой орла.

Флюгер рыцарь или Победоносец – расскажут всем о смелом и отважном хозяине дома. Забавные флюгеры в виде котов или героев сказок – всегда поднимут настроение. Флюгер может свидетельствовать о роде деятельности или увлечении хозяев или даже символизировать фамилию семьи, и стать настоящей визитной карточкой дома. По Фэн-шуй флюгеры еще и увеличивают положительную энергию в здании. 

Флюгеры всегда пользовались необыкновенной популярностью у домовладельцев. В Викторианскую эпоху в Европе возникли даже специальные цеха по их изготовлению: мастера-одиночки оказались не в состоянии удовлетворить растущий спрос. Похожая тенденция наблюдается и сегодня, причем по своему разнообразию современные флюгеры не уступают старинным.

Цели работы:

- собрать информацию о флюгерах;

- изучить и систематизировать собранный материал.

Задачи:

- создать действующую модель флюгера;

- подготовить презентацию для отчёта о проделанной работе.

3

I Что такое флюгер

Флюгер представляет собой металлический флаг, расположенный на вертикальной оси и поворачивающийся под воздействием ветра. Противовес флага направлен в сторону, откуда дует ветер. Направление ветра может определяться по горизонтальным штифтам, ориентированным по восьми румбам, а на современных флюгерах — с помощью электронного прибора.

На флюгере, перпендикулярно направлению ветра, может устанавливаться свободно качающаяся металлическая пластина, по углу отклонения которой от вертикали определяется сила ветра. В современных флюгерах для определения силы ветра используется легкий пропеллер.

Флюгер часто служит декоративным элементом — для украшения дома. Флюгер может использоваться и для защиты дымовой трубы от задувания. Часто садоводы применяют флюгер с пропеллером для избавления от кротов, землероек и прочих подобных вредителей. Вибрации, передающиеся в землю от вращения пропеллера, отпугивают грызунов, и они покидают участок.

Флюгер представляет собой прибор, который используется в метрологии для измерения скорости ветра и его направления. Также существует флюгер Вильда, который одновременно с измерением направления ветра выполняет определение его силы. Он может быть изготовлен из жести, с поворотной трубкой и стрелкой в пятке.  Настоящие мастера, которые создают флюгер своими руками, простой кусок железа превращают в настоящее произведение искусства, которое служит украшением небольшого дома, коттеджа или скромной дачи.

Флюгер (нидерл. Vleugel) – метеорологический прибор для измерения направления (иногда и скорости) ветра. В России до ХVIII века употреблялись слова прапор, прапорица. Флюгер в российских письменных источниках упоминался в форме «флюгель» в Уставе морском1720 года.Один из самых известных исторических флюгеров – «Кораблик» на шпиле Адмиралтейства в Санкт-Петербурге, служащий одним из символов города.

Со временем флюгер стал превращаться из простого прибора в произведение искусства. Разнообразные фигуры на верху башен и колоколен стали обычной приметой городов. По форме флюгера каждый мог определить, что за здание перед ним и кто владелец.

Конструкция флюгера

Флюгер выглядит в виде металлического флажка с противовесом, который поворачивает его за направлением ветра. Он состоит из трех главных частей:  флюгарки, розы ветров и стойки. Флаг флюгера крепится на вертикальной оси, на которой для определения направления ветра устанавливается горизонтально роза ветров. Для определения силы ветра с помощью флюгера на него устанавливают свободно качающуюся вертикальную пластину, отклонение которой от вертикали является показателем силы ветра. Также можно использовать для определения силы ветра простой пропеллер, имеющий небольшой вес. Сегодня флюгер используется не только как некий элемент декора, а также в качестве защитного элемента, предназначенного для дымовой трубы. Он позволяет предостеречь задувание трубы.

Флюгер состоит из вертикальной оси, на которую надета втулка и металлической пластины (флюгарки), прикрепленной к ней. На флюгарке крепится противовес. В основании флюгера укрепляют «розу ветров», сориентировав ее по компасу или по Полярной звезде.

4

II История создания флюгера

Флюгер – устройство, призванное указывать направление ветра и существующее уже много столетий. Его название означает «ветряная лопасть». С помощью этого приспособления на кораблях определяли силу и скорость ветра. А позже он перекочевал и на крыши домов, превратившись в произведения искусства, подчеркивающие индивидуальность и привлекательность дома. Сейчас же флюгер широко используется с теми же целями в метеорологии.

Если вы пройдете старыми улицами города, то буквально на каждом уголке увидите приметы старины. Некоторые здания завершает необыкновенный механизм - флюгер. Это прибор определения направления и скорости ветра. В старину ни кто не мог обойтись без флюгера. Ведь у них не было ни радио, ни телевизора. Поэтому узнать детали о погодных условиях они могли лишь благодаря флюгеру. Прибор размещался на мачте, на возвышенности десяти-двенадцати метров под земли. Главным элементом флюгера есть флюгарка. Она имела две лопатки. Когда был ветер, флюгарка пела. Ее устанавливали так, чтобы ее противовес был, противоположный направлению ветра.

Хозяева домов дорожили флюгерами, присматривали за ними. Мастера, которые изготовляли их, были чтимы в обществе люди. Они создавали не простое прибор, а настоящее произведение мастерства. Было даже негласное соперничество домов - чей флюгер наилучший? За наличием флюгера можно были судить о благосостоянии хозяина. Миновало время, флюгера становились ненужными жителям домов: необходимой в них отпала, так как о направлении и скорости ветра. А флюгера старели, их заливали дожди, засыпал снег - они почти исчезли, лишь интересовали упорных коллекционеров давности, которые похищали приборы. Тем временем те, остались в городе, стали настоящими памятниками давности. На одном из домов соорудили еще в XIX столетии, флюгер имеет вид всадника с копьем, а другому можно увидеть петуха с

Этимология слова «флюгер» точно не установлена, но есть мнение, что оно заимствовано либо из шведского языка, либо из голландского.

Известен тот факт, что в словарный состав русского языка слово вошло в Петровскую эпоху, т.е. на рубеже XVII–XVIII вв. Флюгером называли и называют «устройство в виде поворачивающейся стрелки или флажка, которое фиксируется на вершине мачты для указания направления ветра». В разговорной речи слово используется в значении «человек, очень часто меняющий свои взгляды и мнения».

Флюгера появились значительно позже, чем куренай. Для контроля рыболовства в Куршском заливе в 1844 г. была введена система знаков - жестяных четырехугольных щитов, раскрашенных в разные цвета, с красно-белым флажком. Знаки жителей рыбацких деревень Куршской косы были черно-белыми, а на другом конце залива использовали красный и белый цвета. Впоследствии рыбаки Куршской косы отошли от первоначальной идеи и создали оригинальную, не встречающееся в традиции рыбаков Европы вещь - флюгера. У флюгеров были верхушка, наветренная и подветренная часть. Наиболее декоративно выглядела подветренная часть, на которой вырезали виды родного края (церковь, Юм, лось, корабль и пр.) Флюгера обрамлялись ажурными резными деревянными украшениями с различными орнаментами из фигур лосей, птиц, силуэтов домов.

5

Установился определенный канон: церковь - символ веры, лось - силы, кружок на самой верхушке флюгера означал женщину, а крестик - мужчину (информация о составе семьи). В I пол. XX в. флюгера стали особенно красочными, их начали раскрашивать в ярко-красный, зеленый, черный, синий и белый цвета.

История возникновения флюгера родом еще со Средневековья. История устройств для определения направления и силы ветра насчитывает более двух тысячелетий. Кто и когда придумал флюгер – доподлинно неизвестно. Увы, время сохранило далеко не все свидетельства человеческой изобретательности. Самый древний флюгер, о котором знают историки, был расположен на Башне Ветров в Афинах, а изготовили его предположительно в 48 году до нашей эры. Автором проекта восьмигранной башни считается астроном Андроник из Кирр.  Его изготовили по особому проекту в честь греческого бога морских глубин Тритона. Изображение с телом человека и хвостом рыбы находилось в центре вращающегося флюгера, закрепленного на вершине Башни Ветров в Афинах. Строение венчал фриз, украшенный символическими изображениями восьми ветров, а расположенный посередине полутораметровый флюгер, изображавший греческого бога глубин Тритона, указывал не только направление ветра, но и одного из восьми богов, управляющего в данный момент погодой. Таким образом, с самого момента своего появления флюгеры помимо основного значения имели еще и символическое.

Следующее упоминание о кованом флюгере относится к IX веку - эпохе викингов. Как главные мореплаватели, они первыми начали устанавливать их на мачту корабля. Сделанные из бронзы, с изображением грозных мифологических существ и животных, они использовались как геральдические знаки и талисманы.

6

История флюгера в России

Уже в XV веке флюгер, а на Руси его называли птицевёртом, стал использоваться иначе - уже как декоративный элемент. И назначение этого металлического изделия было совершенно иное, отличное от метеорологического. Считалось, что «птицеверт» позволяет удерживать перелетных птиц особой красоты на зиму. Ведь все «птицеверты» были повернуты прямо ко двору князя. На Руси люди верили, что всякая птица, ориентируясь на стрелку-флюгер, установленный на крыше, прилетит на то же самое место, не покинув край. Конечно, позже стало очевидным, что миграция птиц – явление естественное, и изменить природные законы по своему усмотрению невозможно. Первоначально он выглядел на Руси как металлический флаг, но чуть позже, в результате популярности новых «заморских флюгеров» среди русских моряков, которые «подсмотрели» его внешний вид в Европе, флюгер и у нас стал изображаться в виде различных причудливых фигур и силуэтов людей. Интерес к флюгеру набирал обороты. А после смерти Ивана III птицеверт был причислен к святым и продолжал определять направление ветра. Со всех стран прибывали послы поглядеть на великое чудо и постичь тайны его изготовления. Узнав, что это просто такая железяка, они уходили очень удивлённые. Но вскоре птицеверты стали появляться и в других странах. Они стоили очень дорого за свои магические способности, которых, впрочем, не было, и только богатые могли себе их позволить.

Во времена царствования Петра I птицеверт был переименован. Пётр во время своих путешествий по Европе, отдыхая от сверления окон в неё, спрашивал у прохожих, стараясь ничем не выдать своё настоящее имя: «А что это так противно скрипит у вас по ночам? Это мне напоминает мою родину, Россию…». Прохожие говорили, что это какая-то лабуда которая прогоняет сон и злых духов. И понял Пётр, что раз так, то птицеверт надо назвать флигелем. Но потом подумал немножко и назвал фликером. Потом подумал ещё немножко, и понял, что ему не грех подумать побольше. Подумав побольше, он остановился на варианте флюгер. Это название показалось будущему императору возвышенным и прекрасным, как и сам флюгер.

С того времени флюгер прочно вписался в окружающий мир. Без флюгера не проходило ни одно важное событие, а направление ветра принято было спрашивать у друзей и знакомых прежде, чем поинтересоваться о здоровье. По направлению ветра определялась погода, предсказывалось будущее, а старики на завалинке друг другу рассказывали байки о том, что в былые времена направление ветра было такое, что сейчас такого и близко не бывает. 

7

III Типы флюгеров

• Птицеверт. Флюгер, создатели которого не догадываются о том, что с его помощью можно узнавать направление ветра.

• Флюгер. Птицеверт, создатели которого догадываются о том, что с его помощью можно узнавать направление ветра.

• Красивый флюгер. Отличается от обычного тем, что представляет собой произведение искусства в виде кошки, петуха, хромого кролика.

• Некрасивый флюгер. Представляет собой красивый флюгер, но со знаком качества СССР.

• Флюгер им. Ленина. Обычный флюгер, но названный в честь Ленина, что делает его гораздо лучше других флюгеров.

• Царь-флюгер. Большой флюгер. Как правило, сила ветра, необходимая для того, чтобы его повернуть хоть на градус, значительно больше силы ветра, которая сломает башню под ним.

• Флюгер Вильда. Прокаченный флюгер, определяет ещё и силу ветра. Первый флюгер Вильда снабжался тонкой палочкой. Если палочка была целая — ветер слабый, а если она ломалась — ветер сильный.

• Суперфлюгер. Новое изобретение. Определяет направление и скорость ветра, температуру, атмосферное давление, влажность воздуха и прогноз на ближайшую неделю.

• Радиофлюгер. Узнавал из прогнозов погоды по радио направление ветра и сообщал его голосом. Представляет собой обычный радиоприёмник.

• Суперрадиофлюгер. Вообще не определяет никакого направления, потому что является спутниковой тарелкой.

8

Практическая часть

Как отмечалось, флюгер состоит из трех основных частей: стойки, розы ветров и флюгарки. Установка флюгера на крыше доме – процесс несложный, однако есть определенные особенности. Установка флюгера должна выполняться с наличием таких инструментов: собственно сам флюгер; компас; металлический кронштейн для крепления флюгера; дрель; сверло по металлу; заклёпочник; комбинированные заклёпки; лерка, прогонка; шайбы, гайки; гаечный ключ.

Установить флюгер проще всего на колпак трубы дома, толщина металла которой должна быть больше 1,5мм. Установка флюгера проводится в таком порядке:

1. В колпак трубы устанавливается по диагонали раскос-кронштейн (металлическая двухмиллиметровая полоска, которую надо загнуть по несколько сантиметров с двух концов. Крепление кронштейна флюгера проводиться с помощью заклепочника и комбинированных заклепок.

2. С помощью дрели делается отверстие в колпаке трубы равное диаметру стержня флюгера.

3. Предварительно надо на конце стержня нарезать с помощью лерки резьбу (если это не было сделано, придется провести указанную операцию на крыше).

4. Стержень флюгера вставляется в отверстие колпака и на него накручивается гайка и надевается шайба.

5. Стержень флюгера закручивается в раскос и при этом роза ветров флюгера ориентируется с помощью компаса.

6. На конец стержня флюгера вставляется еще одна шайба и накручивается гайка. Таким образом стойка хорошо крепится к раскосу.

Сделать флюгер и установить его – это не главная задача. Основное требование к флюгеру – постоянное вращение флюгера вокруг оси, на которой он установлен. Даже при самом малом ветре флюгер должен вращаться вокруг оси. Сделать флюгер таким помогает подшипник, который прикрепляется к флюгеру непосредственно.

Сделать флюгер своими руками можно из меди или стали. В некоторой степени сегодня стандартизован размер флюгера для дома – это 400x800x700 мм. Можно сделать флюгер меньшего размера, который будет установлен на беседку, гараж, садовый домик.

Сделать флюгер своими руками вполне возможно. Чтобы сделать флюгер нужно изготовить несколько его составляющих.

9

Флюгер состоит из следующих элементов:

1. Основание-опора флюгера. Сделать опору флюгера возможно из небольшого отрезка трубы длиной 12,5 см и диаметром 1,3 см. На верхней стороне опоры флюгера нужно нарезать соответствующую резьбу. Размер резьбы флюгера непременно должен соответствовать размеру крышки. С внутренней стороны подставки флюгера нужно вмонтировать подшипник. Поэтому необходимо сделать правильный выбор подшипника. Чтобы сделать флюгер максимально закрепленным на крыше, необходима специальная деталь. Таким крепежным элементом служат полосы из стали. Данные полосы фиксируют на боковой стороне опоры флюгера. Запомните, крепление данных полос не в коем случае не должно мешать вращению вокруг своей оси флюгера.

2. Крышка корпуса флюгера. Сделать крышку флюгера своими руками не составляет никакой сложности. Для этого необходима заготовка из стали с резьбой на внутренней стороне. Размеры резьбы должны соответствовать размерам резьбы корпуса флюгера. Верх крышки украшен необходимым и декоративно-отличительным элементом – «роза ветров» . По-другому можно сказать, что это длинные и тонкие трубочки из метала. На концах трубочек прикреплены указатели сторон света. Для флюгера важным является недопустимость гидроизоляции. Для этого на верху корпуса устанавливаю колпак.

3. Сам флюгер. Сделать флюгер достаточно интересно. Флюгер своими руками – это Ваше произведение искусства. Чаще всего флюгер представлен как изображение птицы. Издавна считают, что оберег домашнего очага – это петух. Потому именно петух чаще всего олицетворяет флюгер. Внешний вид птицы каждый видит по-своему. Поэтому сделать своими руками флюгер в виде петуха – настоящее удовольствие. В основном материалом для самого флюгера служит «нержавейка». Закрепить свой, отличный от других, флюгер нужно с помощью болтов или же просто приварить к трубе в самом верху.

4. Крепление флюгера. Когда работа по изготовлению флюгера подошла к концу, остается прикрепить флюгер к коньку крыши. Сначала нужно сделать точное определение и соответствие Вашей розы ветров к реальной. Таким вспомогательным элементом служит обыкновенный компас. Если прикрепить один конец проволоки к флюгеру, а другой заземлить на 1,5 м, вы получите еще и громоотвод.

10

Заключение

Существует ли сегодня практическая польза от флюгера? Как выяснилось – да. Не секрет, что метеорологические прогнозы делаются для относительно больших районов либо крупных населенных пунктов и всегда имеют некоторую неточность по времени. Да и, что греха таить, точность их зачастую оставляет желать лучшего. Для этих целей именно флюгеры – более сложной конструкции и контролируемые электроникой – используют современные метеорологи и авиационные службы. Разумеется, и для частного дома флюгер остается доступным, простым и точным устройством для предсказания погоды. И даже знаменитые кремлевские звезды, закрепленные на специальных подшипниках, вращаются от ветра. Впрочем, сделано это было скорее для снижения ветрового давления

Важно правильно установить флюгер. «Он должен крепиться в самой высокой точке кровли, например на коньке, башенке или колпаке трубы, и обязательно строго вертикально. Если выставить вертикаль вручную невозможно, следует использовать специальное крепление, позволяющее впоследствии скорректировать направление оси флюгера. Правильно выставить указатели сторон света можно при помощи компаса, установленного на ровной горизонтальной плоскости». Нужно помнить, что стрелка флюгера указывает именно в сторону, откуда дует ветер, а не наоборот.

Наконец, выбирая флюгер, следует позаботиться о том, чтобы он служил долго. Кустарные изделия, особенно выполненные из пластика или дерева, вряд ли отвечают этому требованию. Фабричные же, изготовленные методом лазерной резки из полутора миллиметровой стали и покрытые атмосферостойкой порошковой краской, – вполне. Флюгер станет оригинальным украшением любого дома и придаст кровле завершенный вид.

Сегодня флюгер – это прекрасный подарок на новоселье, оберег и украшение. Дом, на крыше которого возвышается металлический флюгер, не заметить просто невозможно!

.

11

Используемая литература

1. Вестервелт, AB Античные флюгера: Полная иллюстрированная Вестервелт Каталог 1883 , Нью-Йорк

2. Воейков А. И. Ветер // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.)

3. Миллер, Стив (1984), Искусство флюгер , Экстон, Пенсильвания

4. Интернет ресурсы:

http://sv777.ru/index.php/krishi.-krovli/istoriya-flyugera.html

http://www.allhomes.ru/pechatniy-journal-katalog/statji/51/ http://www.clrt.ru/accents/accessories/index_tplid25_recid623.html http://dommdom.ru/zony/dom/krovlya/fluger-svoimi-rykami.html http://fljuger.ucoz.ru/news/istorija_fljugerov_i_arkhitektura/2012-04-28-6 http://diy-krovlya.com.ua/category/flugera/ https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BB%D1%8E%D0%B3%D0%B5%D1%80 http://know-house.ru/avtor/20082012-2.html http://best-stroy.ru/articles/kak-sdelat-flyuger-svoimi-rukami_1710 http://radugakrovli.ru/catalog/140/ http://krovlia-vostok.ru/product_category/383/ http://2proraba.com/fljuger-svoimi-rukami.html

12