Questo progetto dimostra la conversione di energia meccanica (potenziale e cinetico) in energia elettrica Utilizzando un semplice pendolo e un generatore.
Materiali:
* Pendolo:
* Stringa (lunga circa 1 metro)
* Oggetto pesante (ad esempio un dado metallico, un piccolo peso)
* Generatore:
* Piccolo motore a CC con un generatore integrato (disponibile online o nei negozi di hobby)
* Base:
* Scheda in legno o cartone robusto
* Sovrano o misurazione del nastro
* Colla o nastro
* Componenti elettrici:
* LED (diodo a emissione di luce)
* Resistenza (100-220 ohm)
* Fili
* Opzionale:
* Voltmetro
* Multimetro digitale
* Timer
Procedura:
1. Costruire il pendolo:
* Fissare un'estremità della stringa a un punto fisso sulla base.
* Allega l'oggetto pesante all'altra estremità della stringa.
2. Montare il generatore:
* Collegare il generatore alla base, vicino al percorso di oscillazione del pendolo.
3. Collegare il generatore al circuito LED:
* Collegare il terminale positivo del generatore alla gamba positiva del LED.
* Collegare il terminale negativo del generatore a un'estremità del resistore.
* Collegare l'altra estremità della resistenza alla gamba negativa del LED.
4. Test del circuito:
* Sollevare il pendolo a una certa altezza (ad es. 30 cm) e rilasciare.
* Osservare se il LED si illumina.
Osservazioni e dati:
* Misura l'altezza da cui viene rilasciato il pendolo.
* Misura il tempo impiegato dal pendolo per completare un'oscillazione (periodo).
* Registra la luminosità del LED.
* Opzionale:
* Utilizzare un voltmetro o un multimetro digitale per misurare la tensione generata dal generatore.
* Usa un timer per misurare la durata dell'illuminazione del LED.
Analisi:
* Conversione di energia: Spiega come l'energia potenziale del pendolo nel suo punto più alto viene convertita in energia cinetica mentre oscilla.
* Funzione del generatore: Descrivi come il generatore converte l'energia cinetica del pendolo in energia elettrica.
* illuminazione a LED: Analizzare la relazione tra l'altezza di swing del pendolo, la luminosità del LED e la tensione generata.
* Fattori che influenzano la conversione dell'energia: Discutere su come fattori come la massa del pendolo, la lunghezza della stringa e l'efficienza del generatore influenzano il processo di conversione dell'energia.
Conclusione:
* Riassumi le osservazioni e l'analisi.
* Indicare i principali principi di conversione dell'energia dimostrati dal progetto.
* Discutere i limiti del modello e suggerire potenziali miglioramenti.
Considerazioni aggiuntive:
* Puoi sperimentare diversi tipi di generatori, LED e resistori per vedere come influenzano i risultati.
* Esplora il concetto di perdite di energia dovuta a attrito e resistenza all'aria.
* Discutere le applicazioni pratiche della conversione energetica, come turbine eoliche e centrali idroelettriche.
Questo progetto consente una comprensione pratica della conversione energetica e dei principi della meccanica e dell'elettricità. Offre anche un'opportunità per la sperimentazione e il pensiero creativo.
