پروژه هاي دانش آموزي ويژه دانش آموزان سال دوم متوسطه
نوشته شده توسط : اسماعيل عبدلي نشلجي

باتری   تهیه کننده: اسماعیل عبدلی نشلجی

    براحتی برای خودتان باتری بسازید.
همه آنچه که نیاز دارید عبارت است از: تعدادی سکه، مقداری دستمال کاغذی، یک لیمو ترش و ورق آلومینیومی. به این ترتیب شما می توانید یک لامپ کوچک رنگی خاص، به نام دیود نورانی (
LED) را روشن کنید. LED فقط هنگامی روشن می شود که در یک جهت خاص وصل شده باشد، بنابراین دستورالعمل ها را به دقت انجام دهید.


 

ابزار مورد نیاز


 

سیم کشی LED

    به آرامی پایه های LED را خم کنید. انتهای یک سیم لخت را به هر یک از پایه های LED ( همانند شکل، با تاباندن سیم) وصل کنید.


 

 

ساخت باتری

١- با مقوا لوله ای درست کنید. ورق آلومینیومی را به انتهای یک طرف آن بپیچانید و با چسب به آن وصل کنید. دو طرف سیمی را لخت کنید و یک طرف آن را با چسب به ورق آلومینیومی بچسبانید.


 

٢- لیمو را بفشارید و دستمال کاغذی را در آبلیمو خیس کنید. لایه های تکرار شونده (شکل بزرگ زیر) را بسازید، ابتدا دستمال بعد سکه و سپس یک تکه آلومینیوم.


 

٣- آخرین لایه را یک سکه قرار دهید، سپس انتهای لخت سیم دیگری را نوار چسب به آن وصل کنید.


 

باتری کامل شد!

    در زیر مقطع باتری کامل شده رامی بینید، بخوبی لایه های تکرار شونده در آن دیده می شود. در سمت راست نحوه اتصال LED  به باتری را می بینید.


 

در مدل سازی زیر نحوه ساخت باتری را با لیمو ترش ملاحظه می کنید. همانطور که می بینید با سری کردن باتری ها ولتاژ بیشتری بدست می آید.


2- تفنگ ريلي

1024x768

تفنگ ريلي    تهیه کننده: اسماعیل عبدلی نشلجی

تفنگ ريلي وسيله اي است كه با عبور جريان از جسمي (از طريق ريلي) مي تواند باعث حركت شتاب دار آن شود. وقتي منبع ولتاژ قوي استفاده شود، تفنگ ريلي مي تواند به عنوان سلاحي قوي عمل كند. مباني اين وسيله را مي توان با ايمني بيشتر به كمك باتري ٩ولتي نشان داد.

وقتي مقدار ولتاژ دستگاه كم باشد، مي توان ريل را چندين بار استفاده نمود. اگر مقدار ولتاژ زيادباشد، تفنگ ريلي يك بار مصرف خواهد شد! زيرا ريل در فرآيند پرتاب (جرقه زدن و خراش افتادن ريل) خراب مي شود.

چندين نوع تفنگ ريلي وجود دارد، و هر كدام به روش متمايزي جسم را شتاب مي دهد. به روشي كه در اينجا استفاده شده است "موتور هم قطبي" مي گويند.


 

    توصيه مي شود براي اين فعاليت پژوهشي اولياء محترم نيز كمك كنند.
براي ساخت اين پروژه به وسايل زير نياز داريد:

    ١- يك تكه مقوا يا چوب به عنوان پايه (كه مي تواند هر طولي داشته باشد). در دستگاه ما ابعاد آن ١٥*٤٥سانتيمتر در نظر گرفته شده است.
    ٢- دو نوار آلومينيومي، به پهناي ٥سانتيمتر (طول آن ٥ سانتيمتر بلندتر از پايه باشد)
    ٣- يك ميله فولادي (يا آهني) به طول ٥ سانتيمتر، شبيه ميله جارختي
    ٤- دو آهن ربا كه در توسط رساناي خوب پوشش داده شده باشد. دقت كنيد بدنه برخي آهن رباها رسانا نبوده و براي اين پروژه مناسب نيستند.
    ٥- مقداري چسب سفيد
    ٦- باتري ٩ولت
    ٧- دو گيره سوسماري


 

ابتدا پايه را چسب كاري (لايه نازك چسب) كنيد. قرار است بر روي آن ورق آلومينيوم قرار دهيم.


 

سپس نوار هاي آلومينيومي را به فاصله ١.٥سانتيمتر از يكديگر بر روي پايه قرار دهيد، و با انگشتان به نرمي روي آنها دست بكشيد تا چروك ها از بين برود. حدود ٥ سانتيمتر از نوار آلومينيومي از يك طرف پايه آويزان باشد، بعداً ما باتري را به كمك گيره سوسماري به اين ورق ها وصل مي كنيم.


 

سپس باتري را با گيره سوسماري به آن وصل مي كنيم. ما نگران قطب هاي باتري نيستيم. اگر تفنگ در جهت اشتباه پرتاب شليك كرد، اتصال باتري را عوض كنيد.


 

مرحله بعدي اين است كه انتهاي ميله را با سوهان صاف كنيد. اين اجازه مي دهد كه آهن ربا صاف و عمود به انتهاي محور سيم (ميله) وصل گردد. اگر انتهاي سيم كاملاً عمود باشد آنگاه آهن ربا در حين حركت لنگ نمي زند.


 

حال آهن ربا را در انتهاي سيم (محور آهني) قرار دهيد. قطب هاي دو آهن ربا بايد در حين نصب طوري باشند كه يكديگر را دفع كنند. علي رغم اين موضوع، هر دو آهن ربا به ميله آهني وسطي محكم جذب مي شوند. اگر آهن ربا ها قوي باشند هيچ چسبي براي اين كار لازم نيست.

شليك تفنگ ريلي
  براي شليك تفنگ ريلي، چرخ را روي ريل قرار دهيد. مشاهده مي كنيد بلافاصله با شتاب حركت مي كند. اگر چرخ حركت نكرد، احتمالاً آهن رباها در يك جهت وصل نشده اند. چرخ را بلند نموده، و يك آهن ربا را وارونه كنيد، و دوباره امتحان كنيد. اگر باز هم كار نكرد، باتري ها و اتصالات مربوط به آن را بررسي كنيد.
    اگر چرخ ها در جهت اشتباه حركت كردند، حركت را از طرف ديگر آغاز كنيد، يا جهت باتري را معكوس نماييد.


 

1024x768

زنگ با برق فشار قوي  تهیه کننده: اسماعیل عبدلی نشلجی

    اين يك پروژه ساده است كه مي توانيد با وسايل موجود در خانه بسازيد.


 

اين وسيله يك موتور است كه با برق فشار قوي فعال مي شود و شبيه ناقوس عمل مي كند. در اين وسيله زبانه اي متناوباً از يك قوطي به قوطي ديگر برخورد مي كند. اين كار چندين بار در ثانيه صورت مي گيرد. گاهي مواقع نيز جرقه اي آبي رنگ از يك قوطي به قوطي ديگر زده مي شود، كه بر جذابيت پروژه مي افزايد.
   توصيه مي شود براي اين فعاليت پژوهشي اولياء محترم نيز كمك كنند.

براي ساخت اين پروژه به وسايل زير نياز داريد:
    ١- دو قوطي نوشابه خالي
    ٢- يك ميله پلاستيكي شبيه قلم خودكار
    ٣-  نخ خياطي به طول ١٣ سانتيمتر
    ٤- يك جفت ورق آلومينيومي مربع شكل به ابعاد (حدودي) ٤٠ سانتيمتر يا ورق مستطيل شكل به مساحت ١٦٠٠ سانتيمتر مربع
    ٥- نوار چسب شفاف
    ٦- دو تكه سيم (اگر سيم سوسماري باشد بهتر است)

در تصوير زير هر آنچه كه بايد انجام دهيد را مي بينيد.


 

درب هر دو قوطي را برداشته و يكي از درب ها را دور بياندازيد.

نخ را به درب يكي از قوطي ها گره بزنيد. با نوار چسب سر ديگر نخ را به وسط ميله پلاستيكي بچسبانيد. از اين به بعد ما به اين درب، زنگوله مي گوييم.

ميله پلاستيكي را بر روي دو قوطي قرار دهيد، به طوري كه زنگوله حدود ٢.٥ سانتيمتر از سطح ميز فاصله داشته باشد.

سر لخت يكي از سيم ها را به قوطي چپي وصل كنيد. اين "سيم زمين" است، سر ديگر اين سيم را به زمين (مثل شير سرد آب يا بدنه فلزي كامپيوتر) وصل كنيد. اگر اتصال زمين خوبي وجود نداشت، شما مي توانيد اين سيم را با دست بگيريد، زيرا بدن شما براي اين دستگاه مي تواند به خوبي به عنوان "اتصال زمين" عمل كند.

سيم ديگري را به قوطي راستي وصل كنيد. سر ديگر اين سيم بايد به منبع برق فشار قوي وصل گردد! اين ساده تر از آن است كه به نظر مي رسد، زيرا وقتي شما به تلويزيون (يا نمايشگر كامپيوتر) نگاه مي كنيد، يك منبع مطمئن برق فشار قوي در مقابل شما قرار دارد.

در تصوير زير مي بينيد كه دستگاه روي تلويزيون قرار داده شده است و ورق آلومينيومي نيز روي صفحه TV قرار دارد. اين ورق به صفحه مي چسبد، زيرا صفحه TV به شدت بار دار است. حال سر آزاد سيم راستي را به ورق آلومينيومي وصل نماييد.


 

با روشن كردن تلويزيون دستگاه به كار مي افتد. زنگوله به سمت يكي از قوطي ها منحرف مي شود، سپس به سمت قوطي ديگر مي رود، و اين كار مرتباً تكرار مي گردد.


 

اين دستگاه چگونه كار مي كند؟

در داخل تلويزيون، برق فشار قوي الكترون ها را با سرعت زياد به سمت صفحه پرتاب مي كند، و بدين ترتيب تصوير تشكيل مي گردد. با قرار دادن يك رساناي بزرگ روي صفحه TV، يك خازن به دست مي آيد، و مقداري از بار ورق آلومينيومي به يكي از قوطي ها منتقل شده و ذخيره مي شود. ولتاژ زياد است اما جريان آن خيلي كم مي باشد، بنابراين با لمس ورق آلومينيومي (يا دستگاهي كه ساخته ايد) صدمه اي به شما وارد نمي گردد (تقريباً شبيه وقتي است كه بر روي فرش راه مي رويد و سپس به دستگيره درب دست ميزنيد).

قوطي راستي به برق فشار قوي وصل است. قوطي چپي به زمين وصل مي باشد و تمام ولتاژ و باري كه جذب مي كند را به زمين مي فرستد، و باز براي جذب ولتاژ بعدي آمادگي دارد.

در ابتدا زنگوله و قوطي چپي هيچ باري ندارند. اصطلاحاً مي گوييم در "پتانسيل زمين" هستند.

به وسيله ورق آلومينيومي متصل به صفحه TV، قوطي راستي با الكترون هاي بسيار زيادي بار دار مي شود. اين الكترون ها، بارهاي منفي (الكترون) روي زنگوله را مي رانند، و در نتيجه بارهاي مثبت هسته را جذب مي كنند.

الكترون ها زنگوله به سمت چپ (دور از قوطي متصل به برق فشار قوي) حركت مي كنند. اين باعث مي شود سمت راست زنگوله مثبت تر از سمت چپ آن شود. سمت مثبت زنگوله جذب قوطي منفي راستي مي شود، و بدين ترتيب با آن تماس پيدا مي كند.

به محض تماس، الكترون هاي قوطي به زنگوله منتقل مي شوند، و به همان ولتاژ قوطي راستي مي رسند. اكنون زنگوله و قوطي يك ولتاژ دارند، بارهاي هم نوع يكديگر را دفع مي كنند. بدين ترتيب زنگوله از قوطي راستي دفع مي شود و به سمت قوطي چپي حركت مي كند.

پس از برخورد زنگوله به قوطي چپي، تمام الكترون هاي اضافي زنگوله به قوطي چپي منتقل شده، و سپس به زمين مي رود. اكنون زنگوله خنثي است، و مجدداً به سمت قوطي راستي جذب مي شود، و كل اين فرآيند مجدداً تكرار مي گردد.



 

1024x768

 

موتور چرخان با برق فشار قوي                                                    گرداوری کننده : اسماعیل عبدلی

در اينجا در صدد آن هستيم پروژه اي بسازيم كه مواد اوليه آن را مي توانيد در رستوران ها پيدا كنيد.

به كمك يك منبع برق فشار قوي (و مطمئن) شما مي توانيد ليوان استيروفومي را حول محوري با سرعت مناسب به چرخش در آوريد. در اين پروژه، ما منبع برق فشار قوي را با قرار دادن ورق آلومينيومي بر روي صفحه تلويزيون (يا نمايشگر كامپيوتر) به دست مي آوريم.
   
توصيه مي شود براي اين فعاليت پژوهشي اولياء محترم نيز كمك كنند.

براي ساخت اين پروژه به وسايل زير نياز داريد:
    ١- دو قوطي خالي نوشابه
    ٢- ليوان استيروفومي (ليوان كاغذي نيز به خوبي كار مي كند)
    ٣- قلم خودكار ساده
   ٤- يك جفت ورق آلومينيومي مربع شكل به ابعاد (حدودي) ٤٠ سانتيمتر يا ورق مستطيل شكل به مساحت ١٦٠٠ سانتيمتر مربع
    ٥- دو گيره كاغذ
    ٦- چسب گرم تفنگي ( يا چسب معمولي)
    ٧- چسب شفاف
    ٨- دو تكه سيم (اگر سيم سوسماري باشد بهتر است)

ما كار را با پخش كردن چسب روي سطح بيروني ليوان شروع مي كنيم. سعي كنيد يك لايه نازك چسب بزنيد تا زود خشك شود. قبل از خشك شدن چسب، ورق آلومينيومي را روي ليوان بكشيد. ورق را روي ليوان صاف كنيد تا هيچ چروكي بر روي آن باقي نماند.

 

به كمك چاقوي تيز، دو نوار باريك (به پهناي ١ سانتيمتر) از پوشش آلومينيومي را برداريد، اين نوارها بايد در طرفين ليوان باشند. بدين ترتيب دو تكه ورق آلومينيومي خواهيم داشت (به طوري كه هيچ اتصال الكتريكي بين اين دو وجود ندارد).

ليوان به طور معكوس بر روي يك قلم خودكار به چرخش در مي آيد. براي آنكه وسط ليوان بر روي نوك قلم قرار گيرد و اصطكاك كمي در چرخش وجود داشته باشد، لازم است جسم سختي به وسط ته ليوان بچسبانيم، جسمي كه يك گودي كوچك داشته و نوك قلم در آن قرار گيرد.

براي اين منظور مي توان از ته يك قلم ديگر استفاده كنيد.

 

در تصوير بالا مشاهده مي كنيد كه انتهاي قلم با كاتر بريده شده است. سر بريده شده داراي لبه اي است كه مي تواند مانع خروج نوك قلم از وسط ليوان شود

سر بريده قلم را دقيقاً به وسط ته ليوان بچسبانيد. به گودي كوچك توجه كنيد.

 

دو قوطي نوشابه را به طور معكوس روي ميز قرار بچسبانيد. به اندازه كافي بين قوطي ها فاصله قرار دهيد تا ليوان بتواند براحتي (بدن تماس با آنها) بچرخد. بايستي حدود يك سانتيمتر بين ليوان و هر يك از قوطي هاي نوشابه فاصله وجود داشته باشد.

خم هاي دو گيره كاغذ را صاف كنيد (همانند شكل زير يك خم را باقي بگذاريد) و همانند شكل آنها را با نوار چسب به قوطي ها بچسبانيد. حال سيم ها را به شكل S خم كنيد، و فضاي خالي اي براي قرار دادن ليوان باقي بگذاريد.

 

 اكنون ليوان را به طور معكوس بر روي قلم قرار دهيد. مطمئن شويد گودي بر روي نوك قلم قرار گيرد. سيم ها بايد به فاصله (حدود) يك سانتيمتر از ليوان قرار داشته باشند، به طوري كه نوك سيم ها نزديك ترين قسمت سيم به ليوان باشند. هيچ چيز (به جز نوك قلم) نبايد با ليوان در تماس باشد.

 

حال ورق آلومينيومي را روي صفحه TV (يا نمايشگر كامپيوتر) قرار دهيد. سيمي از يك قوطي به ورق آلومينيومي وصل كنيد.

سيم ديگري به قوطي چپي وصل نموده و طرف ديگر سيم را به زمين (مثل لوله آب سرد، يا بدنه كامپيوتر) وصل كنيد. در صورت نبود، بدن شما مي تواند به خوبي به عنوان اتصال زمين (براي اين دستگاه) عمل كند.

وقتي تلويزيون را روشن مي كنيد، ورق هاي آلومينيومي ولتاژ بالا را دريافت نموده و موتور شروع به كار مي كند. وقتي حركت موتور كند شد، تلويزيون را خاموش و سپس روشن كنيد، بدين ترتيب موتور با يك ضربه ديگر سريع تر حركت خواهد نمود. شما با خاموش و روشن كردن مداوم TV مي توانيد حركت موتور را تداوم ببخشيد.

 

اين دستگاه چگونه كار مي كند؟

قوطي سمت راستي، با برق فشار قوي (حاصله از صفحه TV) بار دار مي شود. اين بدان معني است كه الكترون ها، با فشار الكتريكي زيادي، به سمت قوطي حركت مي كنند. همگي الكترون ها بار منفي دارند، بنابراين يكديگر را دفع مي كنند.

در نوك سيم، الكترون ها به مقدار خيلي زيادي جمع مي شوند، در نتيجه بيشترين فشار در آنجا وجود دارد. فشار به حدي زياد است كه الكترون ها از سيم راستي رانده شده، روي ملكول هاي مجاور سيم مي نشينند. بدين ترتيب ملكول هاي هوا نيز منفي مي شوند، و در نتيجه توسط الكترون هاي اضافي سيم رانده مي شوند. آنها از سيم دور شده و به صفحه آلومينيومي برخورد مي كنند. در آنجا الكترون ها ملكول هاي هوا را ترك نموده و روي ورق آلومينيومي جمع مي شوند.

الكترون ها روي ورق آلومينيومي توسط قوطي راستي (كه الكترون اضافي دارد) دفع مي شوند. الكترون هاي روي قوطي چپي توسط الكترون هاي ورق آلومينيومي دفع شده و از طريق اتصال زمين به زمين منتقل مي شوند، و در نتيجه قوطي چپي بار مثبت پيدا مي كند. بار مثبت روي قوطي چپي الكترون هاي ورق آلومينيومي را جذب مي كند.

پس در هنگامي كه قوطي راستي ورق آلومينيومي را دفع مي كند، قوطي چپي آن را جذب مي نمايد، و بدين ترتيب ليوان به چرخش در مي آيد.

در نيم دور بعدي، ورق باردار به سيم متصل به زمين رسيده است. الكترون هاي ورق ملكول هاي هواي اطراف سيم را بار دار مي كنند، و الكترون ها ورق مي توانند از طريق هوا به سيم متصل به زمين منتقل گردند. اين باعث خنثي شدن ورق مي شود.

در اين زمان، ما به مرحله اول باز گشته ايم، و فرآيند دو بار تكرار مي شود.

منابع :

1-     سایت تبیان www.tebyan.net

2-     فیزیک سرا- ph-he.blogfa.com

3-     http://sci-toys.com

 

 

 




:: بازدید از این مطلب : 398
|
امتیاز مطلب : 21
|
تعداد امتیازدهندگان : 7
|
مجموع امتیاز : 7
تاریخ انتشار : سه شنبه 26 بهمن 1389 | نظرات ()
مطالب مرتبط با این پست
لیست
می توانید دیدگاه خود را بنویسید


نام
آدرس ایمیل
وب سایت/بلاگ
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

آپلود عکس دلخواه: