science >> Wetenschap >  >> Energie

Simpele engineeringprojecten voor de middelbare school.

Techniekprojecten op het niveau van de middelbare school zijn meestal gericht op machinebouw en elektrotechniek. Werktuigbouwkundige projecten benadrukken meestal het gebruik van mechanisch vermogen om werkzaamheden aan andere objecten uit te voeren, en elektrotechniek omvat circuits, alternatieve energiebronnen en het genereren van energie in het algemeen. U kunt kiezen uit verschillende engineering science-projecten op basis van uw interesses, tijdsbeperkingen en beschikbare materialen.

Zonne-energie

U kunt een wetenschappelijk project gebruiken om zonne-energie te onderzoeken, de eenvoudigste methode om zet duurzame energie om in een bruikbare bron. Projecten die het gebruik van zonne-energie demonstreren, zijn onder meer zonneluchtverwarmers, zonneboilers en zonneovens. Kortom, je zult zonne-energie verzamelen door een deel van je project zwart te verven, dat het zonlicht aantrekt. U kunt dan verschillende methoden gebruiken om de aangetrokken warmte-energie naar lucht, water of voedsel te leiden. Voeg een element van onderzoek toe en ontwerp een experiment op basis van een vraag over hoe deze bronnen werken, zoals 'Hoe hangt de temperatuur buiten de temperatuur binnen een zonneluchtkachel?' of "Hoe hangt de hoeveelheid water in de tank samen met de snelheid waarmee de zonneboiler het kan opwarmen?"

Rube Goldberg-machines

Een praktische manier om meer te weten te komen over werktuigbouw is door een "Rube Goldberg" -machine te bouwen, vernoemd naar een beroemde cartoonist die ingewikkelde machines ontwierp om gewone taken uit te voeren. U kunt hendels, katrollen, ventilatoren, rollende ballen en versnellingen opnemen om een ​​machine te maken die alles doet, van een kopje sap gieten tot de "aan" -knop op een laptop. Maak het zo gek en complex mogelijk, maar belangrijker nog, zorg ervoor dat het apparaat altijd consistent en nauwkeurig werkt. Merk op dat sommige wetenschapsbeurzen Rube Goldberg-machines niet toelaten omdat ze geen kennis van de wetenschappelijke methode tonen.

Marble Run

Door een marmeren run te bouwen, kun je de concepten van potentiële en kinetische energie bekijken . Je kunt schuimpijpisolatie gebruiken als baan van de marmerbaan, waarmee je verticale lussen kunt maken. Om het experiment te ontwerpen, moet je veronderstellen hoe hoog de grond van het begin van de baan moet zijn om het marmer voldoende energie te geven om een ​​lage lus van een gegeven hoogte te voltooien. Test vervolgens uw hypothese door op die hoogte een nummer met de start te maken en kijk of het marmer de lus kan voltooien. Zo ja, bepaal dan of het de lus nog steeds op een lagere hoogte kan voltooien; zo niet, bepaal dan hoe hoog de start van de baan moet zijn om de marmer voldoende potentiële energie te geven om de lus met succes te doorstaan.

Batterijen bouwen

Eigengemaakte batterijen zijn meestal niet sterk genoeg om een ​​groot mechanisch werk te doen, maar ze kunnen de naald op een voltmeter verplaatsen. Om je eigen batterij te maken, doop je verschillende stukjes keukenpapier in citroensap en maak je een stapel items in de volgende volgorde: stuiver, met citroen doordrenkte handdoek, nikkel, met citroen doordrenkte handdoek, cent, met citroen doordrenkte handdoek, nikkel. U kunt dan de twee sondes van de voltmeter aan beide uiteinden van uw knoopbatterij plaatsen en registreren hoeveel volt elektriciteit de batterij heeft geproduceerd. Onderzoek en ontwerp een experiment om te bepalen hoe de batterij werkt: verwissel citroensap voor andere vloeistoffen waarvan u denkt dat het werkt, of wissel de munten om voor andere materialen, en kijk welke als ware batterijen werken op basis van voltmeterwaarden.