Produzione e utilizzo di droni navali

Costruzioni e motori

Piano di lezione #4-5

INFORMAZIONI SULLA LEZIONE

Argomento

Testare la barca in diverse condizioni d'acqua

Durata

90 minuti

Obiettivo della lezione

Gli studenti testano i loro prototipi di barca in condizioni d'acqua reali, analizzano le prestazioni e propongono miglioramenti in base ai risultati dei test.

La grande idea alla base dell'argomento

Le imbarcazioni devono operare in condizioni diverse: acqua ferma o corrente, onde, ostacoli e cambi di direzione. I test del mondo reale forniscono un feedback sulla forza del motore, sulla stabilità, sulla manovrabilità e sul controllo. Queste lezioni simulano sfide di navigazione reali e aiutano gli studenti a pensare come ingegneri.

L'obiettivo è farsi un'idea di come il prototipo costruito si comporta in acqua, quali sono le sue caratteristiche, come gestisce il controllo, ecc.

Risultati della lezione

• Capire come le condizioni ambientali influenzano il movimento dell'imbarcazione
• Testare le capacità dell'imbarcazione in diversi scenari (lago, fiume, mare, fontana, ecc.)
• Identificare i limiti tecnici (ad esempio, potenza, controllo del motore, stabilità).
• Suggerire miglioramenti al progetto o ai componenti

Competenze

Metodi di lavoro, test

Metodi

Brainstorming, discussione, esperimenti pratici

Collegamento con altri moduli

I test possono essere eseguiti dopo l'aggiunta dell'elettronica al prototipo.

In questa fase del progetto di imbarcazione autonoma, è fondamentale disporre almeno di versioni preliminari di tutti i dispositivi e componenti che verranno utilizzati sull'imbarcazione. Solo con questi elementi al loro posto è possibile testare efficacemente l'imbarcazione sull'acqua. Questo perché le caratteristiche dell'imbarcazione, come la stabilità, la manovrabilità e il comportamento complessivo sull'acqua, possono cambiare in modo significativo a seconda delle apparecchiature installate.

Ogni componente, sia esso il sistema di controllo, i sensori, i meccanismi di raccolta dati o i moduli aggiuntivi, contribuisce al peso, al bilanciamento e alla dinamica complessiva dell'imbarcazione. Trascurare questi fattori può portare a risultati di test imprecisi e, di conseguenza, a conclusioni errate sulla funzionalità e l'efficienza dell'imbarcazione.

Pertanto, integrare e testare tutti i componenti proposti in condizioni reali è un aspetto fondamentale del processo di sviluppo. In questo modo non solo si determinerà con precisione come ogni elemento influisce sul comportamento dell'imbarcazione, ma si identificheranno anche potenziali problemi e carenze che potranno essere affrontati prima dell'assemblaggio finale e del varo dell'imbarcazione.

Rilevanza per il curriculum

Tecnologia, ingegneria, fisica

Coinvolgimento delle parti interessate

Piscina, strutture esterne, mare, lago, fiume, ecc.

ATTREZZATURE E MATERIALI NECESSARI
Per 1 squadra di 5 studenti

ATTIVITÀ PASSO-PASSO

Introduzione
(5 min)

Panoramica della sessione. Spiegare che le diverse condizioni dell'acqua richiedono strategie diverse (ad esempio, fiume o lago). Perché facciamo i test?

Brainstorming
(10 min)

In gruppi, gli studenti elencano i tipi di corpi idrici e discutono le sfide previste (onde, correnti, ostacoli). Utilizzare il foglio di lavoro "Confronto tra ambienti acquatici".

Test ed esperimenti
(60 min)

Discussione sull'importanza di applicare le conoscenze teoriche alle situazioni pratiche, in particolare nell'ingegneria e nella progettazione. Ecco un esempio di playlist sulla fisica dell'attracco. È possibile vederne alcuni spezzoni con gli studenti.

Verifica nel mondo reale delle teorie relative alla lunghezza e alla forma delle parti del prototipo, identificazione di problemi attuali e strutturali e ricerca di soluzioni, eventualmente risolte in loco, altrimenti registrazione di un rapporto per una successiva riparazione.

Compiti pratici in gruppo:

• Prova di movimento rettilineo in acqua calma e corrente
• Prova di rotazione in posizione (spazio ristretto)
• Tentativo di movimento a monte in un flusso
• Incontro con ostacoli: corde, sassi, ecc.
• Analizzare la stabilità dell'imbarcazione in zone ondose o turbolente.

Documentare i risultati e prendere appunti

Riflessione e relazioni
(15 min)

Discussione di gruppo:

• Cosa ha funzionato e cosa ha fallito?
• Cosa potrebbe migliorare il controllo?
• La potenza della batteria o del motore è importante?
• Registrare i problemi in un "bug report" per la successiva correzione.

Valutazione

• Partecipazione e collaborazione
• Registrazione accurata dei risultati dei test
• Feedback costruttivo e risoluzione dei problemi

Allegati

Sailtunities_Lezione 4-5_Presentazione_IT

Allegato 1. Foglio di lavoro per il test della barca (vedi sotto)

Allegato 2. Confronto tra ambienti acquatici

Allegato 1. Foglio di lavoro per il test delle imbarcazioni

Allegato 2. Confronto tra ambienti acquatici

Compito: Con il vostro gruppo, confrontate il modo in cui diversi ambienti acquatici possono influenzare il movimento, il controllo e la stabilità di un'imbarcazione. Compilate la tabella e rispondete alle domande che seguono.

PARTE 1: Tabella di confronto degli ambienti acquatici

Verificate il livello di difficoltà, elencate le sfide e fate un brainstorming su come superarle.

PARTE 2: Domande di discussione

1. In quale ambiente vi aspettate che la vostra barca dia il meglio di sé? Perché?
2. Quale ambiente pensate sia il più difficile? Quali rischi comporta?
3. Cosa potreste aggiungere o cambiare alla vostra barca per migliorarne le prestazioni in acqua?

Progetto Erasmus+ KA2 Cooperation Partnerships

Sailing Into Opportunities

No. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306

sailtunities.gaminu.eu

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