Simple Engineering Projects for High School

Videnskabsprojekter på gymnasietiveau fokuserer normalt på maskinteknik og elteknik. Maskintekniske projekter lægger normalt vægt på brugen af ​​mekanisk kraft til at udføre arbejde på andre objekter, og elektroteknik omfatter kredsløb, alternative energikilder og generering af energi generelt. Du kan vælge mellem en række ingeniørvidenskabelige projekter baseret på dine interesser, tidsbegrænsninger og tilgængelige materialer.

Solenergi

Du kan bruge et videnskabsprojekt til at udforske solenergi, den enkleste metode til at konvertere vedvarende energi til en brugbar kilde. Projekter, der demonstrerer brugen af ​​solenergi, omfatter solvarmeanlæg, solvarmer og solcelleovne. Kort sagt samler du solenergi ved at male en del af dit projekt sort, som tiltrækker sollyset. Du kan derefter bruge forskellige metoder til at træk den tiltrukkede varmeenergi til luft, vand eller mad. For at tilføje og undersøgelseselement skal du designe et eksperiment baseret på et spørgsmål om hvordan disse kilder virker, f.eks. "Hvordan er temperaturen udenfor relateret til temperaturen inden for en solvarmer?" eller "Hvordan er mængden af ​​vand i tanken relateret til den hastighed, hvorpå solvarmeren kan varme op?"

Rube Goldberg Machines

En praktisk måde at lære om Maskinteknik er ved at opbygge en "Rube Goldberg" maskine, opkaldt efter en berømt tegneserist, der designet komplicerede maskiner til at fuldføre almindelige opgaver. Du kan inkludere håndtag, remskiver, ventilatorer, rullende bolde og gear til at oprette en maskine, der gør noget fra hæld en kop juice til at trykke på "on" knappen på en bærbar computer. Gør det så vildt og komplekst som muligt, men vigtigere skal du sørge for, at maskinen arbejder konsekvent og præcist hver gang. Bemærk, at nogle videnskabelige messer ikke tillader Rube Goldberg-maskiner, fordi de ikke demonstrerer viden om den videnskabelige metode.

Marble Run

Ved at bygge et marmor-løb hjælper du med at gennemgå begreberne potentiel og kinetisk energi . Du kan bruge skumrørisolering som marmorløbets spor, som gør det muligt at oprette lodrette sløjfer. For at udforme eksperimentet, hypoteser hvor højt fra bunden starten af ​​sporet skulle være for at give marmor nok energi til at fuldføre en lav sløjfe af en given højde. Så test din hypotese ved at lave et spor med starten i denne højde og se om marmor kan fuldføre sløjfen. I bekræftende fald afgøre, om det stadig kan fuldføre sløjfen i en lavere højde; Hvis ikke, fastslå, hvor høj start af sporet skal være for at marmor skal have tilstrækkelig potentiel energi til at gøre det igennem sløjfen.

Bygningsbatterier

Hjemmelavede batterier er som regel ikke stærk nok til at gøre noget større mekanisk arbejde, men de kan flytte nålen på et voltmeter. For at oprette dit eget batteri skal du dyppe flere små firkanter af papirhåndklæde i citronsaft og lave en stak emner i følgende rækkefølge: øre, citronsaftet håndklæde, nikkel, citronblødt håndklæde, øre, citronblødt håndklæde, nikkel. Du kan derefter sætte de to sonder fra voltmeteret i begge ender af dit mønterbatteri og registrere, hvor mange volt elektricitet batteriet har produceret. Forskning og design et eksperiment for at bestemme, hvordan batteriet fungerer - bytt citronsaft til andre væsker, som du tror vil fungere, eller bytt mønterne til andre materialer, og se hvilke der fungerer som ægte batterier baseret på voltmeteraflæsninger.