مشاريع هندسية بسيطة للمدرسة الثانوية

تركز مشاريع العلوم الهندسية على مستوى المدرسة الثانوية عادةً على الهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية. تؤكد مشاريع الهندسة الميكانيكية عادة على استخدام القوة الميكانيكية لأداء العمل على أشياء أخرى ، وتشمل الهندسة الكهربائية الدوائر ومصادر الطاقة البديلة وتوليد الطاقة فيها جنرال لواء. يمكنك الاختيار من بين مجموعة متنوعة من مشاريع العلوم الهندسية بناءً على اهتماماتك وقيود الوقت والمواد المتاحة.

يمكنك استخدام مشروع علمي لاستكشاف الطاقة الشمسية ، وهي أبسط طريقة لتحويل الطاقة المتجددة إلى مصدر قابل للاستخدام. تشمل المشاريع التي توضح استخدام الطاقة الشمسية سخانات الهواء الشمسية ، وسخانات المياه بالطاقة الشمسية ، والأفران الشمسية. باختصار ، ستجمع الطاقة الشمسية من خلال طلاء جزء من مشروعك باللون الأسود ، والذي يجذب ضوء الشمس. يمكنك بعد ذلك استخدام طرق مختلفة لتحويل الطاقة الحرارية المنجذبة إلى الهواء أو الماء أو الطعام. لإضافة عنصر استفسار ، صمم تجربة بناءً على سؤال حول كيفية عمل هذه المصادر ، مثل "كيف ترتبط درجة الحرارة بالخارج بـ درجة الحرارة داخل سخان الهواء الشمسي؟ "أو" كيف ترتبط كمية الماء في الخزان بالسرعة التي يمكن أن يسخن بها سخان المياه الشمسي؟ فوق؟"

تتمثل إحدى الطرق العملية للتعرف على الهندسة الميكانيكية في بناء آلة "Rube Goldberg" ، التي سميت على اسم رسام كاريكاتير مشهور صمم آلات معقدة لإكمال المهام العادية. يمكنك تضمين الرافعات والبكرات والمراوح وكرات التدحرج والتروس لإنشاء آلة تقوم بأي شيء من صب كوب من العصير إلى الضغط على الزر "تشغيل" في جهاز كمبيوتر محمول. اجعلها مجنونة ومعقدة قدر الإمكان ، ولكن الأهم من ذلك ، تأكد من أن الجهاز يعمل باستمرار ودقة في كل مرة. لاحظ أن بعض المعارض العلمية لا تسمح بآلات Rube Goldberg لأنها لا تثبت معرفتها بالطريقة العلمية.

يساعدك بناء مسار رخامي على مراجعة مفاهيم الطاقة الكامنة والحركية. يمكنك استخدام عازل الأنبوب الرغوي كمسار للرخام ، والذي سيسمح لك بإنشاء حلقات عمودية. لتصميم التجربة ، افترض إلى أي مدى يجب أن تكون بداية المسار عن الأرض من أجل إعطاء الرخام طاقة كافية لإكمال حلقة منخفضة بارتفاع معين. ثم اختبر فرضيتك عن طريق إنشاء مسار مع البداية عند هذا الارتفاع ومعرفة ما إذا كان يمكن للكرات أن تكمل الحلقة. إذا كان الأمر كذلك ، فحدد ما إذا كان لا يزال بإمكانه إكمال الحلقة على ارتفاع منخفض ؛ إذا لم يكن الأمر كذلك ، فحدد مدى ارتفاع بداية المسار حتى يكون للرخام طاقة كامنة كافية لجعله يمر عبر الحلقة بنجاح.

عادة لا تكون البطاريات محلية الصنع قوية بما يكفي للقيام بأي عمل ميكانيكي كبير ، ولكن يمكنها تحريك الإبرة على مقياس الفولتميتر. من أجل صنع بطاريتك الخاصة ، اغمس عدة مربعات صغيرة من المناديل الورقية في عصير الليمون وصنع كومة منها العناصر بالترتيب التالي: بنس ، منشفة مبللة بالليمون ، نيكل ، منشفة مبللة بالليمون ، بنس ، منشفة مبللة بالليمون ، النيكل. يمكنك بعد ذلك وضع المجسين من الفولتميتر على طرفي بطارية العملة المعدنية وتسجيل عدد فولتات الكهرباء التي أنتجتها البطارية. ابحث وصمم تجربة لتحديد كيفية عمل البطارية - استبدل عصير الليمون بالسوائل الأخرى التي تستخدمها أعتقد أنها ستنجح ، أو تستبدل العملات المعدنية بمواد أخرى ، وتعرف على تلك التي تعمل كبطاريات حقيقية على أساس الفولتميتر قراءة٪ s.