Projetos de engenharia simples para o ensino médio

Projetos de ciências de engenharia de nível médio geralmente se concentram em engenharia mecânica e engenharia elétrica. Projetos de engenharia mecânica geralmente enfatizam o uso de energia mecânica para realizar trabalhos em outros objetos, e a engenharia elétrica inclui circuitos, fontes alternativas de energia e a geração de energia em em geral. Você pode escolher entre uma variedade de projetos de ciências da engenharia com base em seus interesses, limitações de tempo e materiais disponíveis.

Você pode usar um projeto científico para explorar a energia solar, o método mais simples para converter a energia renovável em uma fonte utilizável. Projetos que demonstram o uso de energia solar incluem aquecedores solares de ar, aquecedores solares de água e fornos solares. Em suma, você estará coletando energia solar pintando parte do seu projeto de preto, o que atrai a luz do sol. Você pode então usar métodos diferentes para canalizar a energia térmica atraída para o ar, água ou comida. Para adicionar um elemento de investigação, projete um experimento com base em uma pergunta sobre como essas fontes funcionam, como "Como a temperatura externa está relacionada a a temperatura dentro de um aquecedor solar de ar? "ou" Qual a relação entre a quantidade de água no tanque e a velocidade com que o aquecedor solar de água pode aquecê-la pra cima?"

Uma maneira prática de aprender sobre engenharia mecânica é construir uma máquina "Rube Goldberg", que leva o nome de um famoso cartunista que projetou máquinas complicadas para realizar tarefas comuns. Você pode incluir alavancas, polias, ventiladores, bolas giratórias e engrenagens para criar uma máquina que faz qualquer coisa, desde servir uma xícara de suco até pressionar o botão "ligar" em um laptop. Torne-o o mais louco e complexo possível, mas o mais importante, certifique-se de que a máquina funcione de forma consistente e precisa todas as vezes. Observe que algumas feiras de ciências não permitem máquinas de Rube Goldberg porque elas não demonstram conhecimento do método científico.

Construir uma corrida de mármore ajuda a revisar os conceitos de energia potencial e cinética. Você pode usar o isolamento de tubo de espuma como trilha de mármore, o que permitirá que você crie loops verticais. Para projetar o experimento, hipotetize quão longe do solo o início da pista precisaria estar para dar à bola de gude energia suficiente para completar um loop baixo de uma determinada altura. Em seguida, teste sua hipótese criando uma pista com o início naquela altura e veja se a bola de gude pode completar o loop. Em caso afirmativo, determine se ele ainda pode completar o loop em uma altura inferior; caso contrário, determine o quão alto deve ser o início da pista para que a bola de gude tenha energia potencial suficiente para atravessar o loop com sucesso.

Baterias caseiras geralmente não são fortes o suficiente para fazer grandes trabalhos mecânicos, mas podem mover a agulha em um voltímetro. Para criar sua própria bateria, mergulhe vários quadrados pequenos de papel toalha no suco de limão e faça uma pilha de itens na seguinte ordem: penny, toalha embebida em limão, níquel, toalha embebida em limão, penny, toalha embebida em limão, níquel. Você pode então colocar as duas pontas de prova do voltímetro em cada extremidade da bateria tipo moeda e registrar quantos volts de eletricidade a bateria produziu. Pesquise e projete um experimento para determinar como a bateria funciona - troque o suco de limão por outros líquidos que você pense que vai funcionar, ou troque as moedas por outros materiais, e veja quais funcionam como verdadeiras baterias baseadas em voltímetro leituras.