Por Carrie Perles, atualizado em 30 de agosto de 2022

Veejay Villafranca/Getty Images Notícias/Getty Images

Os projetos científicos de engenharia do ensino médio geralmente se concentram em engenharia mecânica e elétrica. Os projetos mecânicos enfatizam o aproveitamento da energia mecânica para realizar o trabalho, enquanto os projetos elétricos cobrem circuitos, fontes alternativas de energia e geração de energia. Os alunos podem escolher projetos que se alinhem com seus interesses, restrições de tempo e materiais disponíveis.

Energia Solar

Os projetos de energia solar demonstram como a luz solar pode ser convertida em calor ou energia utilizável. Exemplos comuns incluem aquecedores solares de ar, aquecedores solares de água e fornos solares. Ao pintar um componente de preto para absorver a luz solar, você pode canalizar o calor capturado para o ar, a água ou os alimentos. Um experimento baseado em investigação poderia perguntar:“Como a temperatura externa afeta a temperatura interna de um aquecedor solar de ar?” ou “Como o volume de água em um tanque solar influencia sua taxa de aquecimento?”

Máquinas Rube Goldberg

Construir uma máquina RubeGoldberg — que leva o nome do cartunista que projetou mecanismos deliberadamente complexos para executar tarefas simples — oferece uma exploração prática da engenharia mecânica. Incorpore alavancas, roldanas, ventiladores, bolas rolantes e engrenagens para criar um sistema que, por exemplo, serve um copo de suco ou pressiona o botão liga/desliga de um laptop. O foco deve estar na consistência e na precisão; a máquina deve executar a tarefa de forma confiável em todas as tentativas. Observe que algumas feiras de ciências excluem projetos RubeGoldberg porque podem não demonstrar explicitamente o método científico.

Corrida de Mármore

Uma corrida de bolinha de gude é uma forma envolvente de revisar a energia potencial e cinética. Usando isolamento de tubo de espuma como trilho, você pode projetar loops verticais. Formule uma hipótese:“Qual a altura inicial mínima necessária para que uma bola de gude complete uma volta de um determinado raio?” Construa a pista, teste a hipótese e refine o design com base nos resultados.

Construindo Baterias

Baterias caseiras, embora modestas em potência, são excelentes para ilustrar a eletroquímica básica. Construa uma célula simples alternando moedas, discos de níquel e toalhas de papel embebidas em limão:moeda → toalha de limão → níquel → toalha de limão → moeda de um centavo → toalha de limão → níquel. Meça a tensão com um multímetro e, em seguida, experimente trocar o eletrólito ou os materiais do eletrodo para identificar quais combinações produzem tensão mensurável.