КАК ПРИРУЧИТЬ ВЕТЕР?

Российский интеллектуально-творческий

Турнир-конференция учащихся «ЮНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

Направление науки – техническое творчество

Исследовательский проект

на тему:

"КАК   ПРИРУЧИТЬ   ВЕТЕР?"

Выполнил: ученик 3 «А» класса

БОУ ВО  ВМЛ г. Вологды

Коряковский Егор

Руководитель проекта:

преподаватель

 конструирования и черчения

 Соколова Н. В.

г.Обнинск 2014/2015 учебный год

Оглавление

АННОТАЦИЯ

ЧАСТЬ I. ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

Введение        стр. 3

Поиск технологии изготовления мельницы        стр. 3

Модель №1 из пластиковой бутылки        стр. 4

Модель №2 с металлической осью вращения        стр. 4

Модель №3 с крыльями как у настоящих мельниц         стр. 5

Модель №4 с основанием из картонной коробки        стр. 5

Модель №5 из металлической банки        стр. 6

Опыт 1. Определение  лучшего  расстояния  для  установки источника ветра        стр. 6

Опыт 2. Определение лучшего размера крыльев        стр. 8

Опыт 3. Самый лучший материал для крыльев        стр. 8

Опыт 4. Как влияет на вращение количество крыльев?        стр. 9

Опыт 5. Как влияет на вращение форма крыльев?        стр. 9

Опыт 6. Каким будет вращение, если крылья разные?          стр. 9

Сводная таблица  результатов опытов        стр. 10

Выводы        стр. 10

Список литературы и источников        стр. 11

Приложение 1. Результаты исследования моделей мельниц        стр. 21

ЧАСТЬ II. ПРОДУКТ ПРОЕКТА

ЧАСТЬ III. СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ВВЕДЕНИЕ

В ноябре 2013 года Многопрофильный лицей г.Вологды участвовал в  Международном проекте «Повышение энергоэффективности в Российской Федерации». Я с одноклассниками целый месяц изучал и исследовал «Как беречь электроэнергию в доме». У нас состоялся настоящий круглый  стол с учителями лицея и руководителями проекта из России и Финляндии (Продукт проекта, фото 1),  где мы обсуждали много важных вопросов:

Откуда берется электроэнергия?

Как ее вырабатывают?

Как экономить энергию и беречь окружающую среду?

Как использовать энергию воды, ветра и солнца?

Я много думал, что будет с людьми и животными, если закончится газ, нефть и уголь? Как люди будут жить без света, без электричества, без тепла?  

С давних пор люди с помощью энергии воды вращали колесо мельницы. С помощью энергии ветра мололи зерно и плавали  на парусной лодке.  Ветер никогда не закончится, как газ, уголь или нефть. Ветер не причиняет вред окружающей среде, потому что он часть ее.

Я с детства люблю конструировать разные модели – из бумаги, картона, из «заводских заготовок», из конструктора «Лего». Но больше всего мне нравится создавать полезные модели, которые умеют что-то делать (например,  летать, крутиться  или ездить).

Для использования энергии ветра люди строили ветряные мельницы. Я решил изготовить модель ветряной мельницы, способную приручить ветер.

Цель моего исследования - изготовить модель МЕЛЬНИЦЫ, использующую энергию ветра.

Задачи исследования:

1. подобрать материал и изготовить основание, корпус и крышу;

2. подобрать материал и изготовить механизм вращения;

3. изготовить индикатор для измерения силы ветра;

4. выбрать, путем проведения опытов, материал, размеры и форму крыльев, при которых сила ветра будет максимальной;

5. определить, путём проведения опытов, силу ветра, при котором достигается наиболее эффективная работа модели.

   ПОИСК  ТЕХНОЛОГИИ   ИЗГОТОВЛЕНИЯ  МЕЛЬНИЦЫ

Мельница  - механизм, который выполняет механическую работу за счет энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы.  

При изготовлении модели я решил опираться на настоящую мельницу (продукт проекта, фото 2,3,4,5 и 6) .  Моя модель будет отличается от  настоящей мельницы  тем, что у нее не вращается корпус.  Поэтому моя мельница не сможет самостоятельно повернуться «лицом  к ветру».

Потом  я внимательно рассмотрел «заводской» образец – пластмассовую модель ветряной  мельницы с моторчиком на солнечной батарее (Продукт проекта, фото 7)  и вертушку для  огорода (Продукт проекта, фото 8).

После наблюдений, я пришел к выводу, что основные элементы моей модели должны быть как у настоящей ветряной мельницы: основание, корпус, механизм вращения, крылья (или лопасти), крыша. Крылья  у ветряных мельниц чуть развернуты.  Я думаю, чтобы лучше ловить ветер.

МОДЕЛЬ №1

ИЗ ПЛАСТИКОВОЙ БУТЫЛКИ

Корпус МОДЕЛИ №1 я сделал из пластиковой бутылки, налил внутрь воды. Чтобы основание мельницы было тяжелым и устойчивым. Крылья сделал из картонной упаковки от цветной бумаги.   В корпусе ножом прорезал два небольших отверстия для оси вращения. Осью вращения - это обычная пластиковая трубочка. Загнутый конец трубочки – это индикатор вращения, для подсчета оборотов.  Крылья (или лопасти) я сделал неотделимыми, на одном основании (Продукт проекта, фото 9).

Далее МОДЕЛЬ №1 я  испытывал ветром. Источник ветра - бытовой вентилятор (Продукт проекта, фото 10).  В процессе испытаний МОДЕЛЬ №1 стояла устойчиво, но вот крылья (или лопасти) не крутились. Они тряслись и вибрировали, а потом  каждый раз прижимались к корпусу мельницы.

Я решил,  что нужно доработать МОДЕЛЬ №1. Я сделал второй фиксатор для крыльев.  Он не допустит прижимание крыльев к бутылке. Потом, я еще раз рассмотрел фото мельниц и решил чуть наклонить или загнуть крылья.

При повторных испытаний МОДЕЛЬ №1 - закрутилась.  Понаблюдав, я сделал следующие выводы:

а) основание с водой – устойчиво, пластиковый корпус - надежен;

б) крылья мельницы из картона - легки и надежны;

в) вращение крыльев  –  не равномерно, сбивчиво;  

г) фиксаторы из трубочки - не надежны, слетают с оси при сильном ветре;

д) ось не вращается, и индикатор движения тоже, количество оборотов не сосчитать;

е) проводить дальнейшие исследования силы ветра с такой моделью нельзя.      

Думаю, материалы для оси вращения выбраны не очень удачно.

Для продолжения исследования надо решить проблемы:

а) сменить технологию изготовления оси вращения,  

б) сменить материалы для фиксаторов крыльев на оси, чтобы они не слетали;

в) добиться равномерного вращения крыльев, возможно изменив их форму.

МОДЕЛЬ №2

С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Ось МОДЕЛИ №2 я сделал из металлической спицы, поместив внутрь пластиковой трубочки, что бы она совсем не соприкасалась с корпусом мельницы и свободно вращалась вместе с крыльями. Фиксаторы крыльев я изготовил из пробки из-под шампанского, чтобы они плотно держались на оси  (Продукт проекта, фото 11).

В процессе испытаний вращающаяся часть МОДЕЛИ №2 показала хорошие результаты. Были устранены недостатки МОДЕЛИ №1 и достигнуты:

а) хорошая фиксация крыльев на оси, крылья не вибрировали;

б) ось вращалась вместе с крыльями;

в) индикатор вращения вращался, можно сосчитать обороты;

г) но, к сожалению, равномерности вращения  не получилось, что-то тормозило вращение индикатора. Возможно форма крыльев?  Ведь у настоящих мельниц она чуть-чуть иная.

МОДЕЛЬ №3

С КРЫЛЬЯМИ КАК  У НАСТОЯЩИХ МЕЛЬНИЦ

Для изготовления новых крыльев, в пробке от пластиковой бутылки, на боковой части, я ножом вырезал 4 отверстия для пластиковых трубочек. Еще одно отверстие, на середине крышки, для надевания конструкции на ось вращения. Трубочки вставил в пробку крест-накрест – это направляющие. Сделал в них прорези для крыльев, вставил крылья и надел на ось. Крылья вырезал из гофрокартона (Продукт   проекта, фото 12).

Далее МОДЕЛЬ №3 я испытывал ветром (Продукт проект, фото 13).  В процессе испытаний у модели, также было вращение крыльев,  но появились новые недостатки. Новые лопасти из гофрокартона постоянно выпадали из направляющих и вращение прекращалось. Попробовал заменить материал крыльев на простой картон, результат был тот же, крылья выпадали.  Кроме того, от ветра они нагибались, повисали и разворачивались. А это все еще больше приводило к не ровному вращению (Продукт проекта, фото 14).

Я сделал вывод, что проводить исследования силы ветра с такой моделью лопастей нельзя, т.к. не могу понять, что в конструкции я сделал не так. Также при исследовании материала для изготовления лопастей, мы не получим достоверный результат, потому что один материал будет выпадать, другой просто не влезет в направляющие и т.п.

Кроме того, я так и не добился равномерности вращения мельницы,  возможно причина не в форме крыльев, а в основании мельницы?  

МОДЕЛЬ №4

С ОСНОВАНИЕМ ИЗ КАРТОННОЙ КОРОБКИ

Корпус МОДЕЛИ №4 я сделал из картонной коробки, а  крылья взял из модели №1. В коробке ножом прорезал два небольших отверстия напротив друг друга для оси вращения. Ось вращения из металлической спицы внутри пластиковой трубочки, фиксаторы крыльев и индикатор вращения я взял от модели №2 (Продукт проекта, фото 15,16).

Далее МОДЕЛЬ №4 я испытывал ветром.  Во время испытаний МОДЕЛИ №4 были устранены все недостатки моделей №1,2 и 3. Но равномерное вращение, без сбоев и остановок,  так и не получилось.

После всех испытаний, я пришел к выводу, что дело не в корпусе мельницы, не в форме  крыльев, а скорее всего в самом механизме вращения. Что-то мешает металлической оси свободно вращаться? Возможно пластиковый корпус? Ведь его диаметр в 2 раза больше диаметра оси вращения (Продукт проект, фото 17).

Далее я убрал пластиковый корпус для оси из механизма вращения, и ось перестала вращаться совсем, как в картонной коробке, так и в пластиковой бутылке.    

Пришлось обращаться к помощи папы…

МОДЕЛЬ №5

ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАНКИ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ

ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Сначала мы обобщили и проанализировали результаты испытаний  моделей №1,2,3 и 4, в таблице в Приложении 1.

И пришли к следующим выводам:

а) основание мельницы может быть из любого материала, но обязательно должно быть тяжелым

б)  корпус мельницы может быть из любого материала, но обязательно крепко соединен с основанием

в)  ось лучше из металла или другого гладкого материала, желательно  в пластиковом корпусе

г) конструкция лопастей  - лучше на одном основании, вариант лопастей на отдельных направляющих не был до конца исследован.

Папа подсказал мне, что корпус лучше сделать из металлической банки (например, из-под кофе или чая). Это уменьшит трение, и ось будет вращаться без остановок. Отверстия в банке будут ровными и гладкими, по сравнению с пластиковой бутылкой и коробкой. Поверхность металлической спицы тоже гладкая. Они будут скользить друг по другу, а не тереться.

Так появилась МОДЕЛЬ №5 с металлическим корпусом и металлической осью вращения. Фиксаторы крыльев, по совету папы, я тоже заменил на пробки, обтянутые тонким слоем металла, чтобы уменьшить трение. Крылья я сделал неотделимыми, на одном основании, с загнутыми краями.

В испытаниях ветром эта модель показала самые лучшие результаты, она и будет участвовать в дальнейших испытаниях.

Исходные материалы, процесс изготовления, чертежи модели,  процесс покраски, испытания ветром представлены в   II.Продукт проекта, фото 18-58)

ОПЫТ №1:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛУЧШЕГО РАССТОЯНИЯ  

ДЛЯ УСТАНОВКИ ИСТОЧНИКА ВЕТРА

Лучшее расстояние для установки мельницы от источника ветра будем определять опытным путем. Используемое оборудование:

а) мельница с 4 красными лопастями диаметром 14см из картона,

б)  прибор для измерения расстояния – рулетка длиной 2м.

Я буду отодвигать мельницу от источника ветра, и замерять количество оборотов индикатора через каждые 20см. Время каждого замера 10секунд (по таймеру).

Результаты запишем в таблицу:

 Из таблицы  (Продукт проекта, фото 63) видно, что на расстоянии  10 см от мельницы ветер самый сильный, а на расстоянии 180см ветер очень слабый и совсем не действует на мельницу.

Еще по графику видно, что чем дальше мельница от источника ветра (ветер слабее)  - количество оборотов уменьшается. И чем ближе мельница к источнику ветра (ветер сильнее) -  обороты нарастают не так быстро.  Значит,  где-то на середине пути находится самое лучшее расстояние от источника ветра, при котором мельница совершает самое большое количество оборотов.  

Для того, чтобы найти это лучшее расстояние, я сосчитаю на сколько уменьшается количество оборотов через каждые 20см:

По моим расчетам самое лучшее расстояние для мельницы – 40-60см от источника ветра. Ближе к источнику ветра, или дальше от него вращение лопастей мельницы замедляется.

Еще мы с папой рассчитали, что самое лучшее расстояние от источника ветра,  равно трем длинам  крыльев. Теперь для любой модели мы можем сразу найти лучшее расстояние от источника ветра.  Попробуем доказать это предположение в следующих опытах.

40см : 14см ≈ в 3 раза

ОПЫТ №2:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛУЧШЕГО РАЗМЕРА КРЫЛЬЕВ

Лучший размер для крыльев будем определять опытным путем.  Подготовим опытные образцы лопастей: №1 – диаметр 14см, №2 – диаметр 19см, №3 – диаметр 9см (Продукт проекта, фото 64).

Я буду менять лопасти, и замерять количество оборотов индикатора вращения. Время каждого замера 10секунд, на расстоянии от источника – 120см. Для исследования возьмем не лучшее расстояние 40см, а расстояние наиболее удобное для глаза, чтобы сосчитать обороты индикатора вращения.

Результаты запишем в таблицу:

Значит, чем меньше диаметр лопастей, тем больше количество оборотов индикатора.

Хотелось бы проверить вывод, полученный в опыте №1:  «Самое большое количество оборотов мельница совершает на расстоянии в 3 раза больше размера крыльев этой мельницы». Передвинем мельницу со 120см на 27см. Вращения крыльев мельницы – нет. На 40, 50 и 60см  вращение тоже – отсутствует. Значит вывод, сделанный в опыте №1, является ошибочным.  

ОПЫТ №3:

САМЫЙ ЛУЧШИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КРЫЛЬЕВ

Лучший материал для крыльев будем определять опытным путем.  Подготовим опытные образцы лопастей: №1 - из картона, №2 - из плотной ткани, №3 - из пластиковой тарелки (Продукт проекта, фото 65).

Я буду менять лопасти, и замерять количество оборотов индикатора вращения. Как и в опыте №2 время каждого замера 10секунд. Расстояние от источника ветра – 120см.

Результаты запишем в таблицу:

Из таблицы видно, что самый лучший материал для лопастей - легкий и прочный пластик. Крылья из пластика  вращаются быстрее других.  

Мне захотелось попробовать, как же DVD-диск будет вращаться вместо лопастей, ведь он тоже из пластика и диаметр у него примерно такой же. После нескольких попыток, я сделал вывод, что DVD-диск вообще не вращается.  Возможно, потому что, он  не разделен на  лопасти?  Это я проверю в следующем опыте.

ОПЫТ №4:

КАК ВЛИЯЕТ НА ВРАЩЕНИЕ КОЛИЧЕСТВО ЛОПАСТЕЙ

Для опыта я подготовил 4 образца лопастей из картона: №1- четырехлопастной, №2 - безлопастной, №3 – шестилопастной, №4 – трехлопастной (Продукт проекта, фото 66).

 Я буду менять лопасти, и замерять количество оборотов индикатора вращения. Время каждого замера 10секунд, расстояние от источника – 120см.

Результаты запишем в таблицу:

Таким образом, самый лучший результат у  лопастей из шести частей. Из опыта, я сделал вывод, что чем больше количество лопастей, тем чаще вращаются крылья мельницы.

Из опыта стало понятно, что без разделения на лопасти – вращения не будет.  Поэтому DVD-диск не вращался.

ОПЫТ №5:

КАК ВЛИЯЕТ НА ВРАЩЕНИЕ ФОРМА ЛОПАСТЕЙ

Для опыта я подготовил 4 образца лопастей из картона разной формы (Продукт проекта, фото 67).

Я буду менять лопасти, и замерять количество оборотов индикатора вращения. Время каждого замера 10 секунд (по таймеру), расстояние от источника – 120см.

Результаты запишем в таблицу:

Я получил почти одинаковый результат вращения у всех образцов. Думаю, что форма лопастей не сильно влияет на количество оборотов. Более важно, чтобы они были слегка развернуты, чтобы ловить ветер.

ОПЫТ №6:

КАКИМ БУДЕТ ВРАЩЕНИЕ, ЕСЛИ ДЛИНА ЛОПАСТЕЙ РАЗНАЯ

Для опыта я подготовил образец из картона с разной длиной лопастей (Продукт проекта, фото 68). К сожалению, на расстоянии 120см вращения – нет. Я пытался уменьшить расстояние от источника ветра, но вращения так и не получил.

Значит, лопасти у мельницы должны быть  одинаковыми по размеру.

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА  РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТОВ

Попытаемся обобщить полученные в шести опытах результаты:

Из таблицы видно, что самые лучшие крылья для мельницы – из пластика, маленького диаметра и все одинаковой длины. Чем их количество больше, тем сильнее вращение. Крылья могут быть любой формы, но  обязательно должны быть загнуты или развернуты.  

ВЫВОДЫ

В своей работе я добился поставленной цели: смог изготовить модель МЕЛЬНИЦЫ, способную использовать силу ветра.

Я понял, что для того чтобы построить хорошую модель мельницы, нужно учесть очень большое количество различных характеристик:  

• основание мельницы должно быть тяжелым
• корпус и ось вращения лучше из металла
• необходимы фиксаторы для крыльев
• лопасти лучше неотделимые, на одном основании.

Из опытов, я понял, что на вращение (его «равномерность», скорость) влияет очень большое количество параметров:

• материал оси вращения и корпуса модели,
• размер и материал крыльев,
• крылья должны быть загнуты или развернуты,
• крылья должны быть одинаковы и симметричны между собой,
• количество крыльев,
• сила ветра.

На будущее, мне кажется интересным доработать модель и узнать

• как мельницы ловят ветер, вращаясь на основании
• как правильно изготовить отдельные лопасти, как у настоящих мельниц
• как происходит процесс переработки зерна в муку

В ходе работы над исследовательским проектом,  я научился конструировать мельницу, подбирать материалы для модели,  делать различные замеры и  измерения, делать чертежи. Узнал что такое трение материалов, сила ветра научился искать опытным путем лучший образец крыльев.

Я уверен, что полученные, в ходе исследований, знания и навыки, пригодятся мне в дальнейшей  учебе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Электронная энциклопедия Википедия – Ветряная мельница  http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%E5%F2%F0%FF%ED%E0%FF_%EC%E5%EB%FC%ED%E8%F6%E0
2. Как это работает? Секреты простых механизмов. Автор-составитель  А.Н. Евсеевичева. 2013г.
3. От ветряной мельницы к ветровым установкам  http://zeleneet.com/ot-vetryanoj-melnicy-k-veu/6731/
4. Строим и живем. Ветряные мельницы. http://www.giesgrat.ru/architecture/windmill/
5. Это удивительно. Ветровая энергия. http://udivimenia.ru/stroeniya/vetrovaya-energiya/
6. Уроки черчения в школе – онлайн уроки для начинающих http://risovatlegko.ru/cherchenie/uroki

Приложение №1

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ  МОДЕЛЕЙ ВЕТРЯННЫХ МЕЛЬНИЦ

«+» - достоинство модели, «-» - недостаток модели, «*» - в ходе исследования не определено недостаток или достоинство

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:

ДОКЛАД  «КАК ПРИРУЧИТЬ ВЕТЕР?»

СЛАЙД 1

Титульный лист

СЛАЙД 2

В ноябре 2013 года Многопрофильный лицей г.Вологды участвовал в  Международном проекте «Повышение энергоэффективности в Российской Федерации». Мы с одноклассниками изучали и исследовал «Как беречь электроэнергию в доме». У нас состоялся настоящий круглый  стол с учителями лицея и руководителями проекта из России и Финляндии.  Мы обсуждали много важных вопросов:

Откуда берется электроэнергия?

Как ее вырабатывают?

Как экономить энергию и беречь окружающую среду?

Я много думал, что будет с людьми и животными, если закончится газ, нефть и уголь? Как люди будут жить без света, без электричества, без тепла?  Как же использовать энергию воды, ветра и солнца?

СЛАЙД 3

С давних пор люди с помощью энергии воды вращали колесо мельницы. С помощью энергии ветра мололи зерно и плавали  на парусной лодке.  Ветер никогда не закончится, как газ, уголь или нефть. Ветер не причиняет вред окружающей среде, потому что он часть ее.

Для использования энергии ветра люди строили ветряные мельницы.

СЛАЙД 4

Я решил  изготовить МОДЕЛЬ МЕЛЬНИЦЫ, использующую энергию ветра.

Для этого мне нужно:

• подобрать материал для модели,
• изготовить корпус, механизм вращения и индикатор для изерени силы ветра;
• опытным путем найти лучший материал, размеры и форму для крыльев;
• 4. опытным путем определить силу ветра, при котором достигается наиболее эффективная работа модели.

СЛАЙД 5 

Мельница  - это механизм, который выполняет механическую работу за счет энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы.  

При изготовлении модели я решил опираться на настоящую мельницу.  После наблюдений, я пришел к выводу, что основные элементы моей модели должны быть как у настоящей ветряной мельницы: основание, корпус, механизм вращения, крылья (или лопасти), крыша.

СЛАЙД 6                    

Я несколько дней конструировал модель мельницы из пластиковой бутылки, потом картонной коробки…осью была пластиковая трубочка, потом металлическая спица в пластиковом корпусе, делал разные варианты крыльев…

Но, когда я начинал испытывать модель ветром у каждой были недостатки:

• у одной было неустойчивое основание;
• у других тряслись, вибрировали крылья-лопасти или прижимались к корпусу мельницы, фиксаторы крыльев слетали
• у третьих ось совсем не вращалась, или вращалась неравномерно, сбивчиво.

Поэтому проводить дальнейшие исследования силы ветра с такими моделями было нельзя.  Пришлось обращаться за помощью к папе…

СЛАЙД 7 

Сначала мы обобщили и проанализировали результаты испытаний  моделей №1,2,3 и 4 и пришли к следующим выводам:

• основание должно быть устойчивым и тяжелым;
• материал для корпуса и оси вращения – металл;
• необходимы фиксаторы для крыльев;
• крылья лучше на одном основании, неотделимые

Папа подсказал мне, что корпус лучше сделать из металлической банки (например, из-под кофе или чая). Это уменьшит трение, и ось будет вращаться без остановок. Отверстия в банке будут ровными и гладкими, по сравнению с пластиковой бутылкой и коробкой. Поверхность металлической спицы тоже гладкая. Они будут скользить друг по другу, а не тереться.

Так появилась МОДЕЛЬ №5 с металлическим корпусом и металлической осью вращения. В испытаниях ветром эта модель показала самые лучшие результаты, она и будет участвовать в дальнейших исследованиях.

СЛАЙД 8 

По чертежам МОДЕЛИ №5 любой может изготовить такую же мельницу.

СЛАЙД 9                      

                                         ОПЫТ №1:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛУЧШЕГО РАССТОЯНИЯ  

ДЛЯ УСТАНОВКИ ИСТОЧНИКА ВЕТРА

Как вы думайте,  лопасти будут вращаться сильнее когда мельница ближе или дальше от источника ветра? Вы правы, чем дальше мельница от источника ветра  -  количество оборотов уменьшается (ветер слабее). Но и чем ближе мельница к источнику ветра,  количество оборотов также уеньается.  Значит,  где-то на середине пути находится самое лучшее расстояние от источника ветра, при котором мельница совершает самое большое количество оборотов – для моей одели – 40-60см от вентилятора.  

СЛАЙД 10                         ОПЫТ №2:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛУЧШИХ КРЫЛЬЕВ ДЛЯ МОДЕЛИ

ФОТО 1: чем меньше диаметр лопастей, тем больше количество оборотов индикатора.

ФОТО 2: самый лучший материал для лопастей - легкий и прочный пластик. Крылья из пластика  вращаются быстрее других.  Еще мне захотелось попробовать, как DVD-диск будет вращаться вместо лопастей, ведь он тоже из пластика, НО! диск вообще не завращался.  Возможно, потому что, он  не разделен на  лопасти?

ФОТО 3: самый лучший результат у  лопастей из шести частей. Чем больше количество лопастей, тем быстрее вращаются крылья мельницы.  Из опыта стало понятно, что без разделения на лопасти – вращения не будет.  Поэтому DVD-диск не вращался.

ФОТО 4: форма лопастей не сильно влияет на количество оборотов. Более важно, чтобы они были слегка развернуты, чтобы ловить ветер.

ФОТО 5:  лопасти у мельницы должны быть  одинаковыми по размеру.

СЛАЙД 11                

В своей работе я добился поставленной цели: смог изготовить модель МЕЛЬНИЦЫ, способную использовать силу ветра.

Из опытов, я понял, что на вращение (его «равномерность» и скорость) влияет очень большое количество параметров:

• материал оси вращения и корпуса модели,
• размер и материал крыльев,
• крылья должны быть загнуты или развернуты,
• крылья должны быть одинаковы и симметричны между собой,
• количество крыльев,
• сила ветра.

В ходе работы над исследовательским проектом,  я научился конструировать мельницу, подбирать материалы для модели,  делать различные замеры и  измерения, делать чертежи. Узнал что такое трение материалов, сила ветра научился искать опытным путем лучший образец крыльев. Я уверен, что полученные, в ходе исследований, знания и навыки, пригодятся мне в дальнейшей  учебе.