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Quando argini un fiume, devi pensare a qualcosa di più del semplice trattenere il fiume. L'acqua continua a scorrere e se non trova un modo per aggirare la diga, alla fine scorre su di essa. I castori si accontentano di consentire all'acqua di fluire intorno alla diga, ma gli ingegneri che costruiscono dighe idroelettriche sfruttano il flusso continuo del fiume utilizzandolo per far girare una turbina. Per fare ciò, progettano un canale di scarico nella diga per dirigere il flusso d'acqua in modo controllato. È facile dimostrare come funziona quando si costruisce una piccola diga per un progetto scolastico.
Ci vuole un fiume
Se hai intenzione di costruire una diga, hai bisogno di un fiume, ed è facile crearne uno piccolo con un vassoio di vernice di plastica, alcune rocce, sabbia e ghiaia, un secchio d'acqua e una piccola pompa sommergibile, come quella che useresti per una fontana interna.
Riempi il fondo del vassoio con la sabbia, quindi aggiungi rocce e ghiaia per simulare una collina rocciosa. Costruisci un canale in mezzo al terreno per il fiume, rendendo le sponde più alte che puoi. Ricorda che le dighe sono di solito costruite in burroni o canyon, non in pianura.
Posiziona il vassoio per la pittura vicino al bordo di un tavolo in modo che si inclini verso il bordo e metti un secchio sotto il tavolo appena sotto il bordo del vassoio per raccogliere l'acqua. Metti una pompa sommergibile nel secchio e avvia un tubo dalla pompa all'altra estremità del vassoio, che è l'inizio del fiume. Riempi il secchio con abbastanza acqua per coprire la pompa, accendi la pompa e il fiume inizia a fluire.
Costruisci la diga
La diga può essere ovunque lungo il percorso del fiume, ma per dimostrare l'effetto dello sfioratore, è meglio se si trova vicino al bordo del tavolo. Tagliare il fondo di un cartone di latte da 1 litro o 1 litro. Fai i tagli a circa 2 pollici dal fondo in modo da avere una forma a scatola con lati da 2 pollici. Cancella uno spazio per esso nel letto del fiume e posizionalo su un lato con il fondo rivolto verso il bordo del tavolo. Riempi gli spazi vuoti attorno al contenitore del latte con sabbia e ghiaia per impedire il passaggio dell'acqua. Potrebbe essere necessario imballare la ghiaia e la sabbia strettamente per fermare l'acqua. Può essere utile aggiungere argilla alla miscela per renderla più impermeabile.
Crea due canali di scarico
Una volta completata la diga, accendi la pompa e guarda cosa succede. Se la diga è solida, l'acqua indietreggia dietro di essa, formando un lago e il livello sale fino a quando l'acqua trova un modo per cavarsela. Spegnere la pompa quando ciò accade.
Usando una vite o un chiodo, praticare due piccoli fori al centro del cartone del latte lungo una linea verticale. Fai un buco a circa mezzo pollice dalla parte inferiore e un altro a circa mezzo pollice dalla parte superiore. Coprire ogni foro separatamente con del nastro adesivo.
Riaccendi la pompa, lascia indietro l'acqua dietro la diga e scopri il foro più basso. Nota se il livello dell'acqua nel lago scende o no. Se il livello dell'acqua continua a salire, rendere il foro un po 'più grande per equalizzare l'uscita alla quantità di acqua che scorre nel fiume. Una volta che il livello dell'acqua rimane fermo, arrestare la pompa, scoprire l'altro foro e renderlo della stessa dimensione. Coprili di nuovo.
Apprezzo la tua creazione
Ora hai creato un minuscolo modello di una delle maggiori fonti di energia idroelettrica del mondo, come la diga di Hoover. Riaccendi la pompa, fai tornare l'acqua per formare un lago e scopri il foro o il canale di scarico più basso. Nota come l'acqua fuoriesce sotto pressione. Se fosse una vera diga, l'acqua in pressione farebbe girare una turbina per generare elettricità. Ora apri il secondo canale di scarico e osserva il livello dell'acqua nel lago scendere. Questo canale di scarico evita lo straripamento della diga quando il flusso nel fiume è più elevato del normale, ad esempio durante un forte temporale. Le vere dighe hanno spesso un secondo canale di scarico di emergenza per prevenire il tracimazione in condizioni di alluvione.