Progetti Di Scienze Energetiche

È importante sapere come funziona l’energia nel mondo di oggi e da dove prende forma. Con l’avvento dell’era industriale e la svolta del XX secolo, l’energia è stata prelevata da molte fonti, alcune delle quali non rinnovabili, come i combustibili fossili. Tuttavia, le innovazioni più recenti hanno permesso di sfruttare le risorse rinnovabili come l’energia solare. Ma qual è la differenza e perché è importante conoscere le fonti di energia?

Per garantire che le nostre risorse vengano utilizzate in modo responsabile e per proteggere il nostro pianeta, è fondamentale che i nostri figli apprendano presto l’impatto ambientale delle fonti energetiche. È importante mostrare ai bambini i diversi luoghi in cui è possibile estrarre energia che non danneggia l’ambiente o causa beni insostituibili. I progetti di scienze energetiche possono essere sia divertenti che educativi. Se stai lottando per trovare un grande progetto scientifico con cui aiutare tuo figlio, non cercare oltre. Ci sono tonnellate di progetti che coinvolgono l’uso, l’approvvigionamento e lo studio dell’energia che possono essere estremamente eccitanti. Diamo un’occhiata ad alcuni!

Perché La Scienza E I Progetti Di Energia Verde?

Non tutti entrano nel campo della scienza da adulti, quindi perché è importante partecipare a fiere della scienza e progetti scientifici completi?

Sapere da dove proviene l’energia della tua casa, o come risparmiare energia in casa, deriva da cose come esperimenti e progetti scientifici. Quando tuo figlio partecipa a questi progetti, impara non solo dal proprio progetto ma dagli sforzi di altri bambini e sviluppa una conoscenza generale e il rispetto per i tipi di scienza che accompagnano la vita di tutti i giorni.

C’è sempre la possibilità che diventino più interessati a determinati argomenti. Forse un progetto o un’esperienza che hanno li condurrà a una carriera specifica. Questo potrebbe essere in biologia, che li porta a diventare un veterinario o in scienze fisiche che li rende interessati all’ingegneria. Tuo figlio può trovare una direzione lavorando su progetti scientifici per tutta la vita.

Scegliere Il Progetto Giusto

Quando tuo figlio raggiunge l’età in cui sono richiesti progetti scientifici, ti consigliamo di avere un’idea dei tipi di progetti disponibili e dei livelli di difficoltà. Non lascerai che il tuo studente delle elementari o della prima elementare costruisca un’auto a energia solare o generi elettricità, ma non vuoi che il tuo studente delle superiori faccia una batteria di patate. Quindi, è importante fare le tue ricerche e capire quali progetti energetici per la fiera della scienza sono appropriati per quale livello di conoscenza dei tuoi aspiranti studenti di ingegneria.

• Risorse Troverai tonnellate di informazioni su vari progetti scientifici in queste risorse. Alcuni sono interessanti ma possono essere piuttosto complessi. Iniziare con progetti che non richiedono molti materiali e hanno risposte sì o no molto semplici alle domande può essere perfetto per i bambini più piccoli. È possibile testare una teoria per vedere se funziona, ma passare alla costruzione di qualcosa per fare un lavoro è più difficile.

• Livello di difficoltà : se è etichettato come principiante, dovrebbe essere adatto agli studenti delle elementari (1°-5° anno), mentre i progetti di livello intermedio sono più adatti per la scuola media (6°-8° grado).

I progetti avanzati si prestano maggiormente a un livello di scuola superiore, con idee e ipotesi più complicate (dalla 9a alla 12a). Esplora attentamente ciò che è richiesto e aiuta tuo figlio a fare una scelta appropriata.

Costo : un’altra cosa da considerare è il costo complessivo. Se è un grande progetto che sei in grado di gestire, allora fallo. Ma ci sono anche molti progetti economici là fuori, e anche alcuni di quelli più costosi hanno opzioni alternative che sono meno costose e possono ottenere lo stesso tipo di risultati. È importante che tu sia coinvolto nei progetti di scienze energetiche di tuo figlio. Puoi aiutare a determinare come contenere i costi quando necessario.

Energia Idroelettrica

Un modo per insegnare ai bambini le risorse energetiche rinnovabili è discutere dell’energia idroelettrica e dell’uso dell’acqua per produrre una carica elettrica. Questa è l’energia meccanica che crea energia alternativa utilizzando il movimento dell’acqua e la gravità. Questo è in realtà uno dei metodi più antichi per ottenere energia. Esiste da oltre 6000 anni. Il fatto che abbiamo imparato a sfruttare questo potere e renderlo più accessibile è un altro esempio di come abbiamo costruito sulle innovazioni dei nostri antenati.

Progetto Di Esempio Di Energia Idroelettrica

Descrizione: Un progetto che può dimostrare l’energia del movimento dell’acqua ha coinvolto l’uso dell’energia idroelettrica per sollevare un oggetto.

Livello: richiede diversi materiali ma è molto divertente ed è adatto a bambini di età elementare. Ma ci sono forme più avanzate di questo per gli studenti universitari più grandi)

Materiali:

• Dovresti avere un coltello artigianale per i tuoi bambini (da adulti)
• Una bottiglia di plastica da 2 litri (come una bottiglia di cola)
• Un righello (dovrebbe essere un righello completo di 30 cm per il miglior risultato)
• Un pennarello (di solito il nero è il migliore)
• Uno spiedino di legno (pensa ai kebab)
• Nastro adesivo
• Un grande imbuto
• Diverse graffette (2 sono necessarie, ma potresti avere problemi e devi piegare di più per ottenere la forma giusta)
• 41 cm di filo
• 2 tappi di sughero
• Un paio di forbici
• Un lavello (il miglior lavello da cucina)
• Puoi sollevare piccoli oggetti come bottoni, esche da pesca, gomme e così via

Questi sono i passaggi:

1. Inizierai tagliando il fondo della bottiglia. Avrai un cilindro quando taglierai 8 cm di fondo.
2. Dal cilindro taglierai 8 strisce curve di 2 cm di larghezza e 4 cm di altezza. Con il pennarello, disegna 8 linee (nel senso della lunghezza) attorno al sughero, distanziate uniformemente. Usa il coltello artigianale lungo queste linee per fare delle fessure.
3. Ora, i tuoi pezzi di plastica curvi possono essere fatti scivolare in quelle fessure, tutte con le curve rivolte allo stesso modo.
4. Prendi 2 graffette, aprile e piega un’estremità per creare un anello. Fissare l’estremità senza un anello su ciascun lato dell’imbuto con del nastro adesivo.
5. Ora creerai un asse, tagliando lo spiedino a metà e mettendone una metà a ciascuna estremità del tappo.

Le 2 estremità dello spiedino devono essere infilate negli anelli della graffetta. Ora hai un asse supportato.

Sull’altro tappo, annoda il filo attorno ad esso e mettilo sull’altra estremità di una delle metà dello spiedino. L’altra estremità del filo sarà legata a ciascuno dei tuoi piccoli oggetti, a turno, per vedere se l’acqua è abbastanza potente da sollevare quegli oggetti mentre la fai scorrere sulla ruota idraulica che hai creato.

L’energia idroelettrica non è l’unica opzione per i bambini più grandi.

• Creare onde oceaniche per alimentare una lampadina
• Dimostra come la dimensione di un’onda influisce sulla produzione di energia

Energia Solare

L’energia solare proviene dal sole, che è in qualche modo l’opposto del geotermico (calore dalla Terra). L’energia solare trova sempre più utilizzi. Gioco di parole inteso. Ma come possono i tuoi figli imparare i benefici dell’energia solare? È difficile spiegare come i pannelli solari montati sul tetto di casa raccolgano la luce del sole e la convertano in elettricità. Lo stesso vale per un’auto a energia solare.

Progetto Di Esempio Solare

Descrizione: Questo progetto può aiutare il tuo bambino a conoscere il potere del sole.

Livello: questo progetto è adatto ai bambini delle elementari.

Materiali

Questi sono i passaggi:

1. Misura quantità uguali di acqua da mettere nel contenitore dal rubinetto freddo. Il termometro può essere utilizzato per controllare la temperatura di ciascun contenitore dell’acqua. Dovrebbero essere molto simili, se non esattamente gli stessi, poiché provenivano dalla stessa fonte nello stesso momento.
2. Metti un contenitore in un luogo soleggiato del tuo giardino. L’altro dovrebbe essere in una zona ombreggiata che prende il sole.
3. Dovresti decidere quanto tempo aspetterai. In genere, questo viene fatto a intervalli di 1 ora distribuiti su circa 4 o 5 ore. Ogni ora, prendi la temperatura di ogni contenitore d’acqua e registrala. Con il passare del tempo, il contenitore dell’acqua al sole dovrebbe riscaldarsi notevolmente, mentre quello all’ombra non dovrebbe scaldarsi molto, oltre la temperatura ambiente all’ombra.

Questo progetto è facile e divertente, oltre ad essere molto conveniente, il che è un grande vantaggio rispetto a molti altri progetti di scienze energetiche. Questo potrebbe essere un modo conveniente per dimostrare la potenza delle risorse rinnovabili senza spendere molto in progetti scientifici.

Energia Da Biomassa

Una delle più recenti forme di energia utilizzata per generare energia da risorse rinnovabili è la biomassa.

L’energia della biomassa viene catturata da cose come piante morte, avanzi di cibo, segatura, erba e materia organica in decomposizione. Puoi generarlo bruciando queste cose, liquefacendole o trasformandole in biogas. Esistono numerosi progetti di scienze energetiche che possono esplorare come funziona l’energia da biomassa e quanto può essere potente.

• Per determinare il più potente, raccogliere diverse risorse di biomassa e confrontare la loro produzione di biogas.
• Per determinare la produzione di energia, confrontare l’energia dalla biomassa con l’energia da fonti non rinnovabili.
• Confronta diversi tipi di erba per determinare quale produce più biogas e quindi è la risorsa energetica più efficiente.

Prendi in considerazione la facilità con cui il tuo studente sarà in grado di testare la produzione di biomassa per un progetto scientifico.

Progetto Campione Di Biomassa

Descrizione: utilizzare materiali di biomassa a basso costo per esperimenti per determinare la produzione di biogas da ciascuna fonte.

Livello: i materiali sono in genere prontamente disponibili in casa e i bambini di età elementare possono facilmente partecipare con la supervisione.

Materiali:

• Ogni materiale sarà testato in un contenitore da 2 litri
• Un palloncino per bottiglia
• Una bilancia per misurare il peso di ogni materiale
• Esempi di biomateriali includono:
  • Erba
  • Usa le bucce per rimuovere frutta e/o verdura
  • Pane ammuffito
  • Letame
  • Altri cibi in decomposizione
• Nastro
• Imbuto

Questi sono i passaggi:

1. Usa la bilancia per misurare il peso dei tuoi materiali biocarburanti. Considera che dovrai metterli nelle bottiglie di plastica, quindi quantità più piccole possono rendere più facile inserirli poiché non dovrai tagliarli così tanto. 227 grammi (mezza libbra) è un bel numero tondo che dovrebbe darti abbastanza output per fare la differenza.
2. I tuoi materiali dovrebbero essere collocati nelle tue bottiglie. In alcuni casi, potrebbe essere necessario un imbuto.
3. Con le tue bottiglie contenenti pesi uguali di biomateriali, allunga l’estremità dei palloncini non gonfiati sulle bocche delle bottiglie (pulisci prima se necessario). Usa del nastro adesivo per assicurarti che i palloncini siano saldamente fissati alle bottiglie.
4. Ogni giorno, per tutta la durata dell’esperimento, scatta foto dei palloncini per il confronto e registra quale materiale ha il palloncino più grande (questo è quello che produce più gas). Alla fine dell’esperimento, per quanto tempo sia stato designato per registrare i progressi, è possibile determinare in ordine quali materiali sono più efficienti in termini di emissione di più energia.

Poiché l’efficienza è importante nella scelta dei materiali utilizzati per alimentare oggetti, veicoli o macchine che verranno alimentati a biogas, questo è un ottimo modo per esplorare perché alcuni materiali vengono scelti rispetto ad altri.

Esplorare i mondi del biogas e della biomassa può aiutare i bambini a comprenderne le proprietà energetiche.

Ricorda, la fisica ci insegna che l’energia non viene mai persa, solo cambiata o trasferita, e imparare come l’energia può essere creata da tutte queste varie risorse che altrimenti non prenderebbero mai in considerazione dimostra che l’energia proviene da ogni luogo.

Energia Eolica

Probabilmente hai visto mulini a vento nei parchi eolici se di recente sei stato in viaggio con i tuoi figli. Questi mulini a vento sono utilizzati per produrre elettricità da grandi quantità di energia. Ma come funziona? I tuoi bambini possono imparare le basi dell’energia eolica in diversi modi, usando le piccole girandole nei negozi di dollari con cui giocavamo da bambini. Queste girandole possono essere utilizzate per fare esperimenti di scienze energetiche e altri progetti.

Vinci Un Progetto Di Esempio Sull’energia

Descrizione: Scopri come il vento può creare energia creando una semplice turbina.

Livello: gli studenti elementari possono completare la parte meccanica del progetto, mentre i componenti elettrici creano un progetto più avanzato per le scuole medie.

Materiali:

• Cartoncino
• Una matita con una gomma
• Un righello
• Puntina da disegno (va bene anche uno spillo dritto)
• Una spillatrice
• Nastro
• Un piccolo motore elettrico, come quelli disponibili nei negozi di hobbistica
• È possibile utilizzare cavi a coccodrillo (o un cavo in rame isolato)
• Lampadina da 1,5 volt e supporto (disponibile anche presso il negozio di hobby o il tuo negozio di ferramenta standard)
• Ventilatore in piedi o in scatola

1. Tagliare un quadrato di cartoncino di 10 cm.
2. Disegna linee diagonali dagli angoli usando un righello. Fai un piccolo segno su ogni linea, a circa un pollice dall’intersezione.
3. Puoi continuare a tagliare dagli angoli lungo la linea diagonale fino a raggiungere questo piccolo segno.
4. Piega gli angoli dei triangoli e pinzali per creare la girandola. Assicurati di lasciare spazio nel mezzo per la puntina da disegno.
5. La tua puntina da disegno/perno dritto dovrebbe essere spinta attraverso gli strati nella parte anteriore. Quindi incollalo nella gomma della tua matita per ottenere il manico della girandola.
6. Puoi testare la tua girandola posizionandola davanti alla ventola. La ventola catturerà le pale dell’aria e provocherà il movimento della girandola. Prendi nota della direzione in cui gira la girandola.
7. Se sei in grado di usare le tue abilità meccaniche, ora puoi estrarre la matita e spingere l’albero del motore attraverso il centro. Potrebbe essere necessario aggiungere una sorta di nastro adesivo sul retro della girandola per garantire una vestibilità abbastanza stretta.
8. Tappare o tappare l’estremità dell’albero per assicurarsi che la girandola rimanga attaccata al motore.
9. Ora collega le clip a coccodrillo tra i fili del motore della lampadina.

Assicurarsi di seguire le istruzioni per positivo/negativo/massa prima di accendere l’unità. Verificare con un adulto per motivi di sicurezza.

La girandola dovrebbe essere tenuta di nuovo davanti alla ventola. dovresti notare che, come la girandola, la tua lampadina si accende, o almeno ha un bagliore sul filamento all’interno. Per verificare se la tua turbina sta producendo abbastanza energia, puoi crearne una più grande usando un pezzo di cartoncino più grande. Prova un quadrato da 15 cm a 20 cm. Ripeti l’esperimento per vedere cosa succede.

Sono disponibili anche altri semplici esperimenti, più adatti ai bambini piccoli. Possono imparare molto sull’energia eolica da questi esperimenti.

Prendi diverse dimensioni di girandole e un asciugacapelli. Usa le girandole per impostare il soffiatore. È possibile utilizzare il soffiatore a distanze diverse a seconda delle dimensioni delle girandole.

• Il nastro viene utilizzato per contrassegnare le distanze. Prova ogni 0,6 m.
• Dovresti mantenere il phon sulla stessa impostazione. Di solito hanno un’impostazione bassa/alta e un’impostazione calda/calda.
• Puoi provare sia l’impostazione calda che quella calda per vedere se anche la temperatura dell’aria fa la differenza.

Usando una singola girandola e l’asciugacapelli, prova a soffiare il vento da varie angolazioni per determinare la differenza nella produzione di energia in base all’orientamento del vento che guida i mulini a vento.

Puoi anche provare questi esperimenti con un ventilatore, determinando anche come l’altezza o l’angolo del ventilatore può fare la differenza nel modo in cui gira la girandola.

L’energia eolica è una risorsa importante che può essere utilizzata in molti modi ed è interamente rinnovabile. Pertanto, è importante comprenderne il funzionamento. Questo progetto può essere sia un ottimo modo per educare i bambini sulla risorsa, sia uno divertente.

Altri Progetti

Efficienza Del Carburante

Ti dispiace fare un giro qua e là? Studiando il consumo di carburante della tua auto, tuo figlio imparerà molto di più sull’efficienza del carburante. Questo progetto ti costerà dei soldi per il gas, ma dovrebbe essere relativamente conveniente. Ecco cosa puoi fare.

• Ogni viaggio dovrebbe iniziare con il pieno di benzina. Ciò ti consentirà di misurare facilmente il consumo di carburante per tutta la durata del progetto.

Ogni volta, vai in un posto diverso. Fai un giro in autostrada, un altro attraverso la città su strade di superficie che sono relativamente piatte e diritte, un altro in salita, un altro in discesa, ecc. Ognuna di queste uscite dovrebbe essere la stessa distanza scegli una distanza che in genere utilizzerà almeno un gallone intero di gas.

Termina il tuo viaggio con un calcolo del chilometraggio percorso e riempi il serbatoio. Dovresti anche tenere traccia di quanto carburante è servito per tornare al serbatoio pieno.

Gli studenti possono calcolare il risparmio di carburante del veicolo in diverse condizioni e terreni calcolando il chilometraggio e tenendo traccia del carburante consumato.

Sebbene tu possa già conoscere il percorso migliore per la tua auto, immagina cosa scopre tuo figlio e come può aiutarlo a capire perché sceglie di prendere strade diverse. Li aiuterà anche a imparare per il futuro quali sono i modi migliori per gestire la loro magra indennità di benzina quando iniziano a guidare!

Potenza Del Computer

Ogni laptop ha impostazioni energetiche e un modo per vedere quanta carica della batteria è rimasta. Questo è un ottimo modo per realizzare progetti di scienze energetiche che non richiedono molto sforzo o costano molto.

• Verificare che la batteria sia completamente carica.
• Puoi scegliere un’impostazione energetica per il tuo laptop. Alcune impostazioni attenuano la retroilluminazione, mentre altre risparmiano energia in vari modi. Altri spingono a piena potenza per darti una risposta migliore. Prova ogni impostazione e trova alcune impostazioni personalizzate tra cui scegliere. Assicurati che ciascuna di queste impostazioni sia registrata in dettaglio.
• Disattiva lo screen saver e disattiva la modalità. Se non vedi alcuna differenza dopo 2 ore, prova 4 ore.
• Controllare la percentuale residua della batteria prima che scada il timer. Nella maggior parte dei casi, fornirà sia un tempo che una percentuale. Entrambi possono essere utilizzati per tenere traccia della durata di una batteria con impostazioni diverse e quanta energia è stata consumata nel tempo predeterminato.
• Quando tutti i dati sono stati registrati, confrontare i risultati e determinare le impostazioni più efficienti dal punto di vista energetico.

Quello che tuo figlio potrebbe scoprire è che la modalità efficiente sul laptop non è davvero l’impostazione più efficiente e che puoi personalizzare le impostazioni per risparmiare ancora più energia. Questo è un test interessante che può avere risultati diversi per diversi modelli di laptop poiché ogni produttore ha le proprie impostazioni.

Il tuo studente può confrontare due laptop realizzati da produttori o modelli diversi per determinare quale è più efficiente.

Accendo

Che numero di luci stai usando in casa? Che lampadine usi? Sono tutte lampadine a incandescenza tradizionali? Questa è una grande opportunità per il tuo bambino di imparare a risparmiare energia.

• Chiedi a tuo figlio di contare le diverse lampadine e il wattaggio di ciascuna. Queste informazioni possono essere utilizzate per determinare quanta energia viene utilizzata su base giornaliera solo su quelle luci (chiedi a tuo figlio di stimare quanto tempo passi a far funzionare le luci ogni giorno, forse 12 ore, ad esempio). Puoi anche utilizzare queste informazioni per calcolare quanto costa al giorno o al mese.
• Visita il negozio per vedere tutte le lampadine. Il tuo bambino dovrebbe prendere nota dei diversi wattaggi per le lampadine a incandescenza (potenza inferiore), fluorescenti compatte (CFL), così come il wattaggio per i diodi emettitori di luce. Ognuno di questi ha diverse opzioni di alimentazione, quindi tuo figlio può ottenere una buona lista.
• Tornato a casa, chiedi a tuo figlio di calcolare l’energia che verrebbe utilizzata nello stesso periodo di tempo per ciascuna di queste opzioni se sostituissi metà delle luci con lampadine a basso wattaggio, nonché se sostituissi tutte le luci con quelle più efficienti fonti.

Per aiutare a prendere decisioni più intelligenti nella loro vita, tuo figlio può creare un grafico o un grafico che mostra quanta energia può risparmiare utilizzando lampadine più efficienti. E chi lo sa? Forse ti ispirerà a guardare ai risparmi che potresti fare sulla bolletta energetica mensile e ad apportare modifiche alla tua casa. I progetti scientifici possono avere applicazioni pratiche, il che significa che gli adulti che li supervisionano possono apprendere alcune lezioni utili che possono applicare alla propria vita.