Fabricarea și utilizarea navelor drone

Construcție și motoare

Plan de lecții nr. 4-5

DESPRE LECȚIE

Subiect

Testarea bărcii în diferite condiții acvatice

Durata

90 min

Obiectivul (e) lecției

Elevii testează bărcile lor prototip în condiții reale acvatice, analizează performanța, și propun îmbunătățiri bazate pe rezultatele testelor.

Ideea principală din spatele subiectului

Bărcile trebuie să funcționeze în diferite condiții – apă liniștită vs. apă curgătoare, valuri, obstacole și schimbări ale direcției. Testarea în lumea reală oferă feedback asupra puterii motorului, stabilității, manevrabilității și controlului. Aceste lecții simulează provocările navigării reale și ajută elevii să gândească precum inginerii.

Scopul este de a-și face o idee despre modul în care se comportă în apă prototipul construit, care sunt caracteristicile sale, cât de bine gestionează controlul, etc.

Rezultatele lecției

• Să înțeleagă cum afectează condițiile de mediu mișcările bărcii
• Să testeze capacitățile bărcii în multiple scenarii (lac, râu, mare, fântână arteziană etc.)
• Să identifice limitările tehnice (e.g., putere, control al motorului, stabilitate)
• Să sugereze îmbunătățiri care pot fi aduse designului sau componentelor

Competențe

Metode de lucru, testare

Metode

Brainstorming, discuții, experimente practice

Conexiunea cu alte module

Testarea poate fi realizată după ce au fost adăugate prototipului părțile electronice.

În această etapă a proiectului bărcii autonome este crucial să avem cel puțin versiuni preliminare ale tuturor dispozitivelor și componentelor care vor fi folosite. Doar cu aceste elemente pe poziție poate fi barca testată în mod eficient pe apă. Asta pentru că datele sau caracteristicile bărcii, cum ar fi stabilitatea, manevrabilitatea și comportamentul pe apă per ansamblu se pot schimba semnificativ în funcție de echipamentul instalat.

Fiecare componentă, fie că este în sistemul de control, senzori, mecanismele de colectare a datelor sau module suplimentare, contribuie la greutatea generală, echilibru și dinamica bărcii. Ignorarea acestor factori poate duce la rezultate inexacte ale testelor și în consecință concluzii incorecte legate de funcționalitatea și eficacitatea bărcii.

Așadar, integrarea și testarea tuturor componentelor propuse în condiții de apă reale este un aspect cheie al procesului de construcție. Acestea nu numai că vor determina cu acuratețe cum afectează fiecare element comportamentul bărcii dar vor identifica de asemenea potențialele probleme și deficiențele care pot fi rezolvate înainte de asamblarea finală și lansarea bărcii.

Relevanța pentru curriculum

Tehnologie, inginerie, fizică

Implicarea acționarilor

Piscină, facilități exterioare, mare, lac, râu etc.

ECHIPAMENT ȘI MATERIALE NECESARE 
Pentru o echipă de 1 până la 5 elevi

ACTIVITĂȚI PAS CU PAS

Introducere
(5 min)

Rezumat al sesiunii. Explicați faptul că diferite condiții acvatice necesită diferite strategii (e.g., râu vs. lac). De ce facem teste?

Brainstorming
(10 min)

În grupe, elevii vor face liste cu tipuri de corpuri de apă și vor discuta provocările la care se așteaptă (valuri, curenți, obstacole). Folosiți fișa pentru “Compararea condițiilor acvatice”.

Teste și experimente
(60 min)

Discuții despre importanța aplicării cunoștințelor teoretice la situațiile practice, în special în inginerie și design. Iată o listă cu exemple despre Fizica andocării Physics of docking. Puteți vedea câteva fragmente cu elevi.

Testarea în lumea reală a teoriilor legate de lungimea și forma componentelor prototipului, identificarea problemelor curente și structural și căutarea de soluții, posibil de rezolvat pe loc, sau înregistrarea unui raport pentru reparații ulterioare.

Sarcini practice pe grupe:

• Testează mișcarea în linie dreaptă în ape liniștite sau apă curgătoare
• Testează rotația pe loc (în spațiu strâns)
• Încearcă mișcarea în aval pe un curs
• Gestionează obstacole: funii, pietre
• Analizează stabilitatea bărcii în zone asemănătoare valurilor sau zone turbulente

Documentează rezultatele și fă note scrise

Reflecție &  Repoarte
(15 min)

Discuții de grup:

• Ce a funcționat și ce nu a mers
• Ce ar îmbunătăți controlul?
• A contat puterea bateriei / motorului?
• Înregistrează problemele într-un “raport de defecțiuni” pentru reparații ulterioare

Evaluare

• Participare și colaborare
• Înregistrare cu acuratețe a rezultatelor testelor
• Feedback constructiv și rezolvarea problemelor

Anexe

Sailtunities_Prezentare_Lectii_nr4-5

Anexa 1. Fișă pentru testarea bărcii (vezi mai jos)

Anexa 2. Compară mediile acvatice

Anexa 1. Fișă pentru testarea bărcii

Anexa 2. Compară mediile acvatice 

Sarcină: Cu echipa ta compară modul în care diferite medii acvatice pot afecta mișcarea bărcii, controlul și stabilitatea. Completează tabelul și răspunde la întrebările de mai jos.

PARTEA 1: Tabel de comparare a mediului acvatic

Verifică nivelul de dificultate, fă o listă cu provocările și fă un brainstorming legat de modul în care acestea ar putea fi depășite.

PARTEA 2: Întrebări pentru discuții

1. În care mediu te aștepți ca barca ta să funcționeze cel mai bine? De ce?
2. Care mediu crezi că va fi cel mai greu? Care sunt riscurile implicate?
3. Ce ai putea adăuga sau schimba la barca ta pentru a o ajuta să funcționeze mai bine în apă?

Proiectul Erasmus+, Acțiunea cheie 2 – Parteneriate de cooperare în domeniul educației școlare

Sailing Into Opportunities

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

sailtunities.gaminu.eu

Finanțat de Uniunea Europeană. Punctele de vedere și opiniile exprimate aparțin, însă, exclusiv autorului (autorilor) și nu reflectă neapărat punctele de vedere și opiniile Uniunii Europene sau ale Agenția Națională. Nici Uniunea Europeană și nici Agenția Națională nu pot fi considerate răspunzătoare pentru acestea.