Laivo bandymai skirtingose vandens sąlygose

Konstravimas ir varikliai

Pamokos planas # 4–5

APIE PAMOKĄ

Tema

Laivo bandymai skirtingose vandens sąlygose

Trukmė

90 min.

Pamokos tikslas(-ai)

Studentai išbando savo laivų prototipus realiomis vandens sąlygomis, analizuoja jų našumą ir, remdamiesi bandymų rezultatais, siūlo patobulinimus.

Didžioji temos idėja

Laivai turi veikti įvairiomis sąlygomis – stovinčiame ir tekančiame vandenyje, bangose, esant kliūtims ir keičiant kryptį. Realaus pasaulio bandymai suteikia grįžtamąjį ryšį apie variklio galią, stabilumą, manevringumą ir valdymą. Šios pamokos imituoja realius navigacijos iššūkius ir padeda mokiniams mąstyti kaip inžinieriams.

Tikslas – susidaryti vaizdą apie tai, kaip sukurtas prototipas elgiasi vandenyje, kokios jo savybės, kaip gerai jis susidoroja su valdymu ir pan.

Pamokos rezultatai

• Suprasti, kaip aplinkos sąlygos veikia laivų judėjimą
• Išbandykite laivo galimybes keliuose scenarijuose (ežere, upėje, jūroje, prie fontano ir kt.)
• Nustatyti techninius apribojimus (pvz., galią, variklio valdymą, stabilumą)
• Siūlykite dizaino ar komponentų patobulinimus

Kompetencijos

Darbo metodai, testavimas

Metodai

Minčių lietus (angl. Brainstorming), diskusija, praktiniai eksperimentai

Ryšys su kitais moduliais

Testavimas gali būti atliekamas po elektronikos prijungimo prie prototipo.

Šiame autonominio laivo projekto etape labai svarbu turėti bent jau preliminarias visų prietaisų ir komponentų, kurie bus naudojami laive, versijas. Tik įdiegus šiuos elementus, laivą galima efektyviai išbandyti vandenyje. Taip yra todėl, kad laivo charakteristikos, tokios kaip stabilumas, manevringumas ir bendras elgesys vandenyje, gali labai pasikeisti priklausomai nuo sumontuotos įrangos.

Kiekvienas komponentas, nesvarbu, ar tai valdymo sistema, jutikliai, duomenų rinkimo mechanizmai ar papildomi moduliai, prisideda prie bendro laivo svorio, pusiausvyros ir dinamikos. Šių veiksnių ignoravimas gali lemti netikslius bandymų rezultatus ir dėl to neteisingas išvadas apie laivo funkcionalumą ir efektyvumą.

Todėl visų siūlomų komponentų integravimas ir testavimas realiomis sąlygomis yra pagrindinis kūrimo proceso aspektas. Tai ne tik tiksliai nustatys, kaip kiekvienas elementas veikia laivo elgesį, bet ir nustatys galimas problemas bei trūkumus, kuriuos galima išspręsti prieš galutinį laivo surinkimą ir paleidimą į vandenį.

Aktualumas mokymo programai

Technologijos, inžinerija, fizika

Suinteresuotųjų šalių įtraukimas

Baseinas, lauko įrenginiai, pajūris, ežeras, upė ir kt.

REIKALINGA ĮRANGA IR MEDŽIAGOS 
Vienai komandai iš 5 studentų

UŽDUOTYS, PAŽINGSNIUI

Įvadas (5 min.)

Užsiėmimo apžvalga. Paaiškinkite, kad skirtingoms vandens sąlygoms reikalingos skirtingos strategijos (pvz., upė ir ežeras). Kodėl mes atliekame bandymus?

Minčių lietus (angl. Brainstorming) (10 min.)

Grupėse mokiniai išvardija vandens telkinių tipus ir aptaria numatomus iššūkius (bangas, sroves, kliūtis). Naudokite darbalapį „Palyginkite vandens aplinkas“.

Testavimas ir eksperimentai (60 min.)

Diskusija apie teorinių žinių taikymo praktinėse situacijose, ypač inžinerijos ir dizaino srityse, svarbą. Pateikiame grojaraščio pavyzdį apie Prisišvartavimo fizika. Kai kuriuos jo fragmentus galite peržiūrėti su mokiniais.

Prototipinių detalių ilgio ir formos teorijų testavimas realiame pasaulyje, esamų ir konstrukcinių problemų nustatymas ir sprendimų paieška, galbūt koregavimas vietoje, kitu atveju įrašymas ataskaitose vėlesniam taisymui.

Praktinės užduotys grupėse:

• Išbandykite tiesų judėjimą ramiame ir tekančiame vandenyje
• Bandomasis sukimas vietoje (ankštoje erdvė)
• Bandymas plaukti prieš srovę
• Susidūrimas su kliūtimis: virvėmis, akmenimis
• Analizuokite valties stabilumą banguojančiose arba turbulentinėse zonose

Dokumentuokite rezultatus ir užsirašykite pastabas.

Apmąstymai ir ataskaitos (15 min.)

Grupės diskusija:

• Kas pasiteisino, o kas nepavyko?
• Kas pagerintų kontrolę?
• Ar akumuliatoriaus / variklio galia buvo svarbi?
• Įrašykite problemas į „klaidų ataskaitą“, kad vėliau jas būtų galima ištaisyti

Vertinimas

• Dalyvavimas ir bendradarbiavimas
• Tikslus bandymų rezultatų įrašymas
• Konstruktyvus grįžtamasis ryšys ir problemų sprendimas

Priedai

Sailtunities_Laivu_statyba_Pamoka_4-5

1 priedas. Laivo bandymo darbalapis (žr. toliau)

2 priedas. Vandens aplinkų palyginimas

1 priedas. Laivo bandymo darbalapis

2 priedas. Vandens aplinkų palyginimas 

Užduotis: Su savo komanda palyginkite, kaip skirtinga vandens aplinka gali paveikti valties judėjimą, valdymą ir stabilumą. Užpildykite lentelę ir atsakykite į toliau pateiktus klausimus.

1 DALIS:Vandens aplinkos palyginimo lentelė

Patikrinkite sudėtingumo lygį, išvardykite iššūkius ir pagalvokite, kaip juos įveikti.

2 DALIS: Diskusijų klausimai

1. Kokioje aplinkoje tikitės, kad jūsų laivas veiks geriausiai? Kodėl?
2. Kokia aplinka, jūsų manymu, bus sunkiausia? Kokia rizika su tuo susijusi?
3. Ką galėtumėte pridėti ar pakeisti savo laive, kad jis geriau veiktų vandenyje?

Erasmus+ KA2 Bendradarbiavimo partnerysčių projektas

„Sailing Into Opportunities“

Nr. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306

sailtunities.gaminu.eu

Finansuojama Europos Sąjungos lėšomis. Tačiau išreiškiamas požiūris ar nuomonė yra tik autoriaus (-ių) ir tai nebūtinai atspindi Europos Sąjungos ar Nacionalinės agentūros požiūrį ar nuomonę. Nei Europos Sąjunga, nei Nacionalinė Agentūra negali būti laikoma už juos atsakinga.