Progetti di ingegneria semplici per le scuole superiori

I progetti di scienze ingegneristiche di livello superiore di solito si concentrano sull'ingegneria meccanica e sull'ingegneria elettrica. I progetti di ingegneria meccanica di solito enfatizzano l'uso della potenza meccanica per eseguire lavori su altri oggetti, e l'ingegneria elettrica include circuiti, fonti alternative di energia e generazione di energia in generale. Puoi scegliere tra una varietà di progetti di scienze ingegneristiche in base ai tuoi interessi, limiti di tempo e materiali disponibili.

Puoi utilizzare un progetto scientifico per esplorare l'energia solare, il metodo più semplice per convertire l'energia rinnovabile in una fonte utilizzabile. I progetti che dimostrano l'uso dell'energia solare includono riscaldatori d'aria solari, scaldacqua solari e forni solari. In breve, raccoglierai l'energia solare dipingendo parte del tuo progetto di nero, che attira la luce del sole. È quindi possibile utilizzare diversi metodi per incanalare l'energia termica attratta nell'aria, nell'acqua o nel cibo. Per aggiungere un elemento di indagine, progettare un esperimento basato su una domanda su come funzionano queste fonti, ad esempio "Come è correlata la temperatura esterna a la temperatura all'interno di uno scaldacqua solare?" o "In che modo la quantità di acqua nel serbatoio è correlata alla velocità con cui lo scaldacqua solare può riscaldarlo su?"

Un modo pratico per conoscere l'ingegneria meccanica è costruire una macchina "Rube Goldberg", dal nome di un famoso fumettista che ha progettato macchine complicate per completare compiti ordinari. Puoi includere leve, pulegge, ventole, sfere rotanti e ingranaggi per creare una macchina che fa qualsiasi cosa, dal versare una tazza di succo al premere il pulsante "on" su un laptop. Rendilo il più folle e complesso possibile, ma, cosa più importante, assicurati che la macchina funzioni in modo coerente e preciso ogni volta. Si noti che alcune fiere della scienza non consentono le macchine Rube Goldberg perché non dimostrano la conoscenza del metodo scientifico.

Costruire una pista per biglie ti aiuta a rivedere i concetti di energia potenziale ed energia cinetica. Puoi utilizzare l'isolamento dei tubi in schiuma come pista della pista per biglie, che ti consentirà di creare anelli verticali. Per progettare l'esperimento, ipotizzare quanto alto da terra dovrebbe essere l'inizio della pista per dare alla biglia energia sufficiente per completare un anello basso di una data altezza. Quindi verifica la tua ipotesi creando una traccia con l'inizio a quell'altezza e vedi se la biglia può completare il ciclo. In tal caso, determinare se può ancora completare il ciclo a un'altezza inferiore; in caso contrario, determinare quanto deve essere alto l'inizio della pista affinché la biglia abbia energia potenziale sufficiente per superare con successo il circuito.

Le batterie fatte in casa di solito non sono abbastanza forti per eseguire lavori meccanici importanti, ma possono spostare l'ago su un voltmetro. Per creare la tua batteria, immergi alcuni quadratini di carta assorbente nel succo di limone e creane una pila articoli nel seguente ordine: centesimo, asciugamano imbevuto di limone, nichel, asciugamano imbevuto di limone, centesimo, asciugamano imbevuto di limone, nichel. È quindi possibile inserire le due sonde del voltmetro su entrambe le estremità della batteria a bottone e registrare quanti volt di elettricità ha prodotto la batteria. Ricerca e progetta un esperimento per determinare come funziona la batteria: sostituisci il succo di limone con altri liquidi che pensa che funzionerà, o scambia le monete con altri materiali e vedi quali funzionano come vere batterie in base al voltmetro letture.