دستاورد برتر دبستان 22 بهمن مشهد

در نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان دبستان 22 بهمن مشهد به مدیریت سرکار خانم لیدا مباشر کاشانی در نهمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند.

پروژه ی دونده ی به صرفه از این مدرسه جزء برترین غرفه های این دوره از جشنواره شد. فاطمه رنجبر و زهرا امیر بیک پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم شهناز تمدنی انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارایه می گردد.

مقدمه:

ذخیره سازی انرژی الکتریکی یکی از مسایل مهم مدیریت سیستم قدرت است و نیاز به ذخیره انرژی الکتریکی در ایران یک ضرورت.

فناوری ذخیره انرژی به روش رکاب زدن دوچرخه یکی از روش های ذخیره سازی است. این طرح ضمن معرفی این فناوری طرز کار و مزایای آن را از نظر اقتصادی و علمی مورد بررسی قرار می دهد. آن چنان که در ساخت نیروگاه های بزرگ آبی و بادی در جهت ذخیره سازی انرژی در مناطق بادخیز و آبی قرار گرفته است.

تعریف نیاز:

با توجه به این که ذخایر انرژی رو به اتمام است و هزینه تولید انرژی بالا می باشد، ما تصمیم گرفتیم برای شارژ تلفن همراه از برق استفاده نکنیم بلکه از انرژی حرکتی بهره بگیریم.

خلاصه تحقیقات زمینه ای:

الکتریسیته شاخه ای از فیزیک است که به مطالعه ویژگی های آثار و انتقال بارهای الکتریکی می پردازد. الکتریسیته از واژه یونانی الکترون به معنی کهربا گرفته شده است. نخستین بار تالس دانشمند یونانی درنوشته های خود خاصیت کهربا را معرفی کرده است. او مشخص کرد که هرگاه کهربا را با پارچه پشمی مالش دهند اجسام سبک مانند کاه را به خود جذب می کند. دو هزار سال پیش، اطلاعات در خصوص الکتریسیته به همان خاصیت کهربا خلاصه می شد تا با انتشار کتاب ویلیام گیلبرت پزشک انگلیسی که به شرح تفاوت نیروی مغناطیسی و نیروی الکتریکی پرداخت فصل تازه ای را در دنیای الکتریسیته باز کرد.

در سال 1663 اولین ماشین مولد الکتریسیته تولید شد و 150 سال بعد شارل دوفی به وجود دو نوع بار الکتریکی پی برد و فراکلین اصطلاح بار منفی و مثبت را برای آن ها به کار برد.

در سال 1775 ولتا فیزیکدان ایتالیایی الکتروفور را برای انتقال الکتریسیته ساکن ایجاد نمود و بعد از آن پیل الکتریکی اختراع شد. با اختراع پیل الکتریکی امکان ایجاد برق فراهم شد و در نتیجه آن امکان آزمایش های گوناگون فراهم شد از آن جمله می توان به کشف اثر مغناطیسی توسط هانس کریستان اشاره کرد که بعد ها توسط آمپر مورد مطالعه قرار گرفت.

در سال 1880 نخستین نیروگاه مولد برق توسط ادیسون در نیویورک راه اندازی شد که در این نیروگاه جریان مستقیم تولید می کرد به همین دلیل مشکل انتقال جریان وجود داشت تا سال ها بعد نیروگاه جریان متناوب به کار افتاد و اینگونه بود که الکتریسیته نقش و اهمیت ویژه ای در علم و صنعت پیدا کرد.

ساخت:

ابتدا دینام را با پیچ و مهره به چرخ عقب دوچرخه وصل می کنیم. بعد یک سر مفتول را به دینام و سر دیگر را به لامپ و سر دیگر را به تلفن همراه وصل می کنیم.

وسایل مورد نیاز:

دوچرخه ثابت، دینام، مفتول (یک متر)، لامپ، گوشی تلفن همراه، چسب

آزمایش و تحلیل داده ها:

تست 1: ابتدا دوچرخه را برعکس می کنیم و با یک دست دوچرخه را کنترل و با دست دیگر رکاب را می چرخانیم .( با این کار چراغ روشن)

تست 2: در این مرحله با سرعت یکنواخت 5 دور، دور زمین والیبال را رکاب می زنیم و با 30 ثانیه شارژ می شود

تست 3: نازنین 10 دور تقریباً با همان سرعت دور زمین والیبال را رکاب می زند و باتری 40 ثانیه شارژ می شود.

تست 4: بار دیگر 15 دور دور زمین والیبال را رکاب می زنیم باتری 50 ثانیه شارژ شد.

تست علمی:

ابتدا یک سر مفتول را به دینام و سر دیگر آن را به گوشی تلفن همراه وصل کردیم. همزمان با چرخیدن رکاب دوچرخه، گوشی شارژ شد. چون دینام 6 کیلو برق تولید می کرد. یک سر مفتول را به یک لامپ کوچک وصل کردیم تا برق مازاد صرف روشنایی لامپ شود.

نتیجه گیری:

نتیجه می گیریم 100 درصد شارژ گوشی همراه از برق تولید شده در نیروگاه بوده بنابراین با رکاب زدن می توان انرژی الکتریکی را به وسیله انرژی حرکتی ایجاد نمود.

پیشنهادات:

*به کارخانه های تولید و ساخت دوچرخه پیشنهاد می شود: جهت ترویج استفاده از انرژی های پاک، همراه با دوچرخه تولید شده یک دینام و دفترچه راهنما نیز به خریدار بدهند.

*به شهرداری ها توصیه می شود: در کنار فضای بازی ها (وسایل ورزشی ثابت) دینام تعبیه شود تا در هنگام استفاده، روشنایی مورد نیاز، به کمک کسانی که از آن استفاده می کنند تامین شود.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه سارا خرّمی نژاد

تنظیم: نسرین صادقی