Proiecte simple de inginerie pentru liceu

Proiectele științifice de inginerie la nivel de liceu se concentrează de obicei pe ingineria mecanică și ingineria electrică. Proiectele de inginerie mecanică subliniază de obicei utilizarea puterii mecanice pentru a efectua lucrări pe alte obiecte, iar ingineria electrică include circuite, surse alternative de energie și generarea de energie în general. Puteți alege dintr-o varietate de proiecte științifice inginerești pe baza intereselor dvs., a constrângerilor de timp și a materialelor disponibile.

Puteți utiliza un proiect științific pentru a explora energia solară, cea mai simplă metodă de conversie a energiei regenerabile într-o sursă utilizabilă. Proiectele care demonstrează utilizarea energiei solare includ încălzitoarele solare de aer, încălzitoarele solare de apă și cuptoarele solare. Pe scurt, veți colecta energia solară vopsind o parte a proiectului dvs. în negru, care atrage lumina soarelui. Puteți utiliza apoi metode diferite pentru a direcționa energia termică atrasă în aer, apă sau alimente. Pentru a adăuga și elementul de cercetare, proiectați un experiment bazat pe o întrebare despre modul în care funcționează aceste surse, cum ar fi „Cum este legată temperatura din exterior temperatura dintr-un încălzitor solar de aer? "sau" Cum este cantitatea de apă din rezervor legată de viteza cu care încălzitorul solar de apă îl poate încălzi? sus?"

O modalitate practică de a învăța despre ingineria mecanică este construirea unei mașini „Rube Goldberg”, numită după un celebru desenator care a proiectat mașini complicate pentru a îndeplini sarcini obișnuite. Puteți include pârghii, scripeți, ventilatoare, bile și roți dințate pentru a crea o mașină care face orice, de la turnarea unei cani de suc până la apăsarea butonului „pe” de pe un laptop. Faceți-o cât mai nebună și complexă posibil, dar mai important, asigurați-vă că mașina funcționează constant și precis de fiecare dată. Rețineți că unele târguri științifice nu permit mașinile Rube Goldberg deoarece nu demonstrează cunoștințe despre metoda științifică.

Construirea unei curse de marmură vă ajută să revedeți conceptele de energie potențială și cinetică. Puteți utiliza izolația țevii din spumă ca pistă de rulare din marmură, ceea ce vă va permite să creați bucle verticale. Pentru a proiecta experimentul, faceți ipoteza cât de înaltă de la sol ar trebui să fie începutul pistei pentru a da marmurei suficientă energie pentru a finaliza o buclă joasă de o înălțime dată. Apoi testați-vă ipoteza creând o pistă cu startul la acea înălțime și vedeți dacă marmura poate completa bucla. Dacă da, determinați dacă poate completa bucla la o înălțime mai mică; dacă nu, determinați cât de mare trebuie să fie startul pistei pentru ca marmura să aibă suficientă energie potențială pentru a trece cu succes prin buclă.

Bateriile de casă nu sunt de obicei suficient de puternice pentru a efectua lucrări mecanice majore, dar pot muta acul pe un voltmetru. Pentru a vă crea propria baterie, înmuiați câteva pătrate mici de prosop de hârtie în suc de lămâie și faceți un teanc de articole în următoarea ordine: bănuț, prosop îmbibat cu lămâie, nichel, prosop îmbibat cu lămâie, bănuț, prosop îmbibat cu lămâie, nichel. Puteți pune apoi cele două sonde de la voltmetru la fiecare capăt al bateriei dvs. de monede și să înregistrați câți volți de energie electrică a produs bateria. Cercetați și proiectați un experiment pentru a determina modul în care funcționează bateria - schimbați sucul de lămâie cu alte lichide pe care le aveți cred că va funcționa sau va schimba monedele cu alte materiale și vedeți care dintre ele acționează ca baterii adevărate pe baza voltmetrului lecturi.