STEMigrants

Μπαλαρίνα… ηλεκτρομαγνητική

Θέμα: Ηλεκτρισμός, Μαγνητισμός, Κινητική ενέργεια, Μετατροπές ενέργειας	Τάξη: Ε’ & Στ’	Ηλικία: 10-12	Χρόνος: 20 λεπτά
Κόστος: €	Είδος: Κατασκευή	Λέξεις κλειδιά: Ενέργεια, Μετατροπή, Κινητική, Ηλεκτρισμός, Μαγνητισμός	Δεξιότητες: Κριτική σκέψη, Συνεργασία, Δημιουργικότητα, Επικοινωνία

Σύντομη περιγραφή: 

Με την κατασκευή αυτή κάθε ομάδα (4-5 μαθητών) θα έχει στη διάθεσή της μία μπαλαρίνα από σύρμα και μπαταρία. 

Οι ομάδες συγκεντρώνουν τις μπαλαρίνες σε ένα τραπέζι. 

Με τη συνοδεία μουσικής οι μπαλαρίνες χορεύουν.

Στόχοι:

Οι μαθητές

1. να γνωρίσουν τις διάφορες μορφές ενέργειας
2. να κατανοήσουν την σύνδεση μεταξύ Ηλεκτρισμού και Μαγνητισμού
3. να διαπιστώσουν ότι η ενέργεια μετατρέπεται από τη μια στην άλλη μορφή
4. να αναπτύξουν λεπτή κινητικότητα
5. να αναπτύξουν δεξιοτήτων του 21ου αιώνα
6. να δημιουργήσουν κατασκευές μέσα σε ένα ευχάριστο κλίμα
7. Ειδικά για τους πρόσφυγες μαθητές:
8. να μάθουν λεξιλόγιο σχετικό με τη δραστηριότητα (μπαλαρίνα, μπαταρία, μαγνήτης, μουσική κ.λπ.)
9. να συμμετάσχουν σε ομάδες (κοινωνικοποίηση)

Υλικά:

• Χάλκινο σύρμα (25 εκ./ομάδα)
• Μαγνήτες νεοδυμίου 1/2 ‘’Χ 1/8’’ (3 τμχ/ομάδα)
• Μπαταρία ΑΑ (1 τμχ/ομάδα)
• Κόφτης ή πένσα (1 τμχ/ομάδα)
• Γκοφρέ χαρτί (1 τμχ)
• Κόλλα σιλικόνης
• Υπολογιστής/Ηχεία/Σύνδεση στο διαδίκτυο/ κλασική μουσική
• Φωτοτυπία με οδηγίες κατασκευής

Τρόπος εργασίας:

Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες των 4-5 ατόμων.

Εργάζονται ομαδικά για την κατασκευή της μπαλαρίνας και στη συνέχεια ενώνουν τις κατασκευές τους για το τελικό παιχνίδι.

Κατασκευή – εκτέλεση:

Οι μαθητές ακολουθώντας τις οδηγίες δίνουν σχήμα μπαλαρίνας στο σύρμα τους. (Σε περίπτωση που δυσκολεύονται, προβάλλετε το βίντεο με τις οδηγίες.)

Στη συνέχεια, κολλούν με κόλλα σιλικόνης ένα κομμάτι γκοφρέ χαρτιού στο σύρμα έτσι ώστε να μοιάζει με φούστα μπαλαρίνας. Για να φτιάξουν τη φούστα αρκεί να κόψουν έναν κύκλο από χαρτί και να το τρυπήσουν στη μέση.

Κατόπιν τοποθετούν τρεις μαγνήτες νεοδυμίου στην αρνητική πλευρά της μπαταρίας.

Τέλος, τοποθετούν το σύρμα έτσι ώστε το πάνω μέρος να ακουμπά στον θετικό πόλο της μπαταρίας και η σπείρα να βρίσκεται στο ύψος των μαγνητών.

Αφού όλες οι ομάδες ολοκληρώσουν την κατασκευή τους, τοποθετούν τις μπαταρίες με τους μαγνήτες στη σειρά.

Ο/Η εκπαιδευτικός βάζει την κλασική μουσική να παίζει και οι ομάδες ταυτόχρονα τοποθετούν το σύρμα στην μπαταρία με τους μαγνήτες.

Η Φυσική με λίγα λόγια:

Η μπαλαρίνα είναι μια πολύ απλή κατασκευή με η οποία αποτελεί παράδειγμα για την αλληλεπίδραση μεταξύ του Ηλεκτρισμού και του Μαγνητισμού.

Το 1820 ο Δανός φυσικός Hans Christian Oersted κάνοντας πειράματα με την μπαταρία που είχε εφευρεθεί λίγα χρόνια πριν, παρατήρησε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα έχει μαγνητικά αποτελέσματα. Αυτή η παρατήρηση είχε αργότερα σαν αποτέλεσμα την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων.

Τη εφαρμογή των ηλεκτρικών κινητήρων τη γνωρίζεις σίγουρα γιατί έχει πολλές εφαρμογές στην καθημερινή μας ζωή. Ηλεκτρικοί κινητήρες υπάρχουν στα τρόλεϊ, στα πλυντήρια, στα τρυπάνια, στους ανεμιστήρες, σε πολλά παιχνίδια…

Η περιστροφή που κάνει μπαλαρίνα της κατασκευής μας, βασίζεται στους ίδους νόμους της φυσικής όπως και ένας ηλεκτρικός κινητήρας. Έχουμε δηλαδή από τη μια ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα (μπαταρία – καλώδιο – μαγνήτες) και από την άλλη το μαγνητικό πεδίο που δημιουργούν οι μαγνήτες. Το αποτέλεσμα είναι να δημιουργείται μια δύναμη, η οποία και (εξαιτίας του σχήματος που δώσαμε στο καλώδιο) έχει σαν αποτέλεσμα την περιστροφή της μπαλαρίνας.

…

Πηγή:

https://cdn.babbledabbledo.com/wp-content/uploads/2015/03/Homopolar-Motor-Templates.pdf