Μάθημα τεχνολογίας: Πώς να φτιάξεις έναν ηλεκτρομαγνητικό γερανό

Το μάθημα της τεχνολογίας στο γυμνάσιο είναι ένα πολύ ενδιαφέρον μάθημα. Κάθε χρόνο τα παιδιά καλούνται να ετοιμάσουν κάποιες εργασίες που όμως δεν είναι μόνο γραπτές αλλά έχουν να κάνουν και με την κατασκευή. Ο γιος μου πέρυσι έφτιαξε έναν ηλεκτρομαγνητικό γερανό. Έμπνευσή του το μάθημα της φυσικής από την ΣΤ’ δημοτικού, όπου είχε μάθει για τους μαγνήτες, αλλά κι ένα βιβλίο το οποίο περιείχε και πειράματα απ’ όπου είδε πώς μπορεί να φτιάξει έναν αυτοσχέδιο μαγνήτη. Παρακάτω θα βρείτε τα βήματα που ακολούθησε για να ολοκληρώσει την εργασία του.

Σκέψεις και Προβληματισμοί της μαμάς

Θα μου επιτρέψετε σε αυτό το σημείο να ανοίξω μια μικρή παρένθεση. Η αλήθεια είναι πως ένα θέμα με το μάθημα της τεχνολογίας το έχω. Τώρα φταίει το μάθημα, φταίει ο τρόπος που διδάσκεται, φταίνε κάποιοι συγκεκριμένοι καθηγητές; Δεν ξέρω κι ούτε θα το ψάξω. Αυτό που ξέρω είναι πως τα παιδιά καλούνται να κάνουν δήθεν μόνα τους κάποια project χωρίς να διδαχθούν πρακτικά πώς θα τα κάνουν. Δηλαδή δεν μπορείς, κύριε καθηγητή, να λες στο παιδί φτιάξε ένα αυτοκίνητο που κινείται με ηλιακή ενέργεια και να μη του δείχνεις στο σχολείο πώς να κάνει τη σύνδεση με ένα ηλιακό πάνελ. Τα παιδιά ρίχνονται στα βαθιά νερά κι έτσι αναγκαζόμαστε εμείς οι γονείς να τα βοηθάμε με πράγματα που πολλές φορές δεν γνωρίζουμε. Ή σε κάποιες περιπτώσεις βλέπουμε εργασίες που είναι πραγματικά σαν να μην τις έφτιαξε ένα παιδί. Σίγουρα ο γονέας θα βάλει το χεράκι του αν πρόκειται το παιδί του να κάνει κάποιο project που θα περιλαμβάνει κοπή ξύλων ή θα έχει την επίβλεψη αν θα χρησιμοποιηθούν κάποια εργαλεία αλλά σε καμία περίπτωση δεν είναι υποχρεωμένος να μάθει στο παιδί ή να μάθει μαζί με το παιδί του! Είναι άδικο βαθμολογικά να φτιάχνουν τα παιδιά κάτι απλό σε εμφάνιση αλλά που σκέφτηκαν πώς θα το αποδώσουν και να συγκρίνονται με την υπερπαραγωγή ενός συμμαθητή τους που έτυχε να έχει βοηθό κάποιο ενήλικα με γνώσεις σε κάποιο αντικείμενο.

Μην έχοντας, λοιπόν, πολύ καλές εντυπώσεις από την πρώτη και δεύτερη χρονιά στο μάθημα αυτό με την κόρη μου, όταν ο γιος μου πήγε στην Α΄ γυμνασίου αποφάσισα πως η εργασία που θα κάνει θα περάσει κυρίως από τα χέρια του. Κι επειδή έχοντας κοφτερό και μυαλό και δημιουργικότητα ήμουν σίγουρη πως η γκάμα αυτών που μπορεί να φτιάξει είναι τεράστια. Τον συμβούλεψα να επιλέξει κάτι που δεν θα χρειαστεί πολύ από τη δική μας βοήθεια και θα είναι κάτι για το οποίο θα είναι περήφανος που το έφτιαξε μόνος του. Γιατί, όπως ξέρετε, τα παιδιά θέλουν να φτιάξουν κάτι αλλά δεν γνωρίζουν πόσο δύσκολη μπορεί να είναι η διαχείριση κάποιου υλικού. Πρέπει να καταλάβουν πώς να στηρίζονται στις δικές τους δυνάμεις.

Εργασία Τεχνολογίας Α’ Γυμνασίου. Τι να φτιάξω;

Χρειάστηκε να κάνει (να κάνουμε μπορώ να ομολογήσω) αρκετή έρευνα πριν καταλήξουμε στο τι θα φτιάξει. Κατέληξε στο να φτιάξει έναν ηλεκτρομαγνητικό γερανό. Στην ουσία η εργασία του είχε και κίνηση του γερανού αλλά και ενέργεια αφού ο γερανός ήταν μαγνητικός και μπορούσε να τραβήξει μικρά μεταλλικά αντικείμενα.

Είχε αποτυπώσει καλά στο μυαλό του αυτά που του είχε διδάξει η δασκάλα του στο μάθημα της φυσικής για τον μαγνητισμό. Σκέφτηκε λοιπόν να προσαρμόσει έναν μαγνήτη σε ένα όχημα. Κι εκεί θυμήθηκε τα βιβλία της σειράς Νικ και Τέσλα που μέσα είχαν και πειράματα. Ένα από αυτά ήταν και η δημιουργία αυτοσχέδιου ηλεκτρομαγνήτη. Το youtube πήρε φωτιά να βλέπει βιντεάκια με τη δημιουργία αυτοσχέδιων μαγνητών με μεταλλικό καρφί και μπαταρία ενώ ταυτόχρονα έψαχνε εικόνες μαγνητικών γερανών για να σχεδιάσει τον δικό του γερανό. Ταυτόχρονα σημείωνε τα υλικά και τα εργαλεία που θα του χρειάζονταν.

Η εργασία τετραμήνου για το μάθημα της τεχνολογίας εκτός από την ίδια τη κατασκευή συνοδεύεται από γραπτή εργασία όπου θα πρέπει ο μαθητής να φτιάξει και σχέδιο με διαστάσεις (σκαρίφημα), τα υλικά και το κόστος και τη διαδικασία κατασκευής με φωτογραφίες και πίνακες και κάποιες γενικότερες πληροφορίες για την γενική ενότητα που πραγματεύεται αλλά και για το συγκεκριμένο θέμα. Στην δική μας περίπτωση η γενική ενότητα ήταν ενέργεια και ισχύ ενώ το θέμα μας ήταν ο ηλεκτρομαγνητικός γερανός.

Κι αφού κατέληξε στον γερανό και στον μαγνήτη έπρεπε να σκεφτεί με τι υλικά θα τον κατασκευάσει. Στόχος ήταν το αποτέλεσμα να είναι όμορφο και ολοκληρωμένο, χωρίς πολλά έξοδα και… λόγω καραντίνας με υλικά που είχαμε στο σπίτι. Η αλήθεια είναι πως κάποια τα αγοράσαμε τελικά αλλά ήταν ένα πολύ μικρό μέρος των υλικών της κατασκευής. Στη γραπτή εργασία περιλαμβάνεται και ένας πίνακας με το κόστος των υλικών κατασκευής, οπότε σας προτείνω να τα σημειώνετε και αυτά.

Στάδια κατασκευής του ηλεκτρομαγνητικού γερανού

Θα αφήσω τον ίδιο να σας πει τη διαδικασία. Με πλάγια γράμματα είναι τα δικά του λόγια.

Γερανός

Δεν ήθελε με τίποτα να κατασκευάσει τον γερανό του με lego παρόλο που λατρεύει να δημιουργεί οχήματα με τη φαντασία του με αυτά. Μετά σκεφτήκαμε κάποια κομμάτια ξύλου που είχε ο παππούς του τα οποία θα μπορούσαν να κολληθούν μεταξύ τους και με διάφορα υλικά όπως καπάκια για τις ρόδες και ξύλινο πτυσσόμενο μέτρο να φτιαχτεί το εξάρτημα του γερανού που θα σηκώνει τα αντικείμενα. Όμως δεν του άρεσε και πάλι. Έτσι, του πρότεινα να χρησιμοποιήσει τα κομμάτια από ένα παιδικό του παιχνίδι συναρμολόγησης. Κάπως έτσι, ύστερα από αρκετές μετατροπές και με την σκέψη ότι θα πρέπει να υπάρχει μία θέση και για την μπαταρία βγήκε ο σκελετός του γερανού.

Η κεντρική ιδέα ήταν να φτιάξω ένα ξύλινο γερανό. Όμως σκέφτηκα ότι μπορούσα να φτιάξω ένα όχημα με εξαρτήματα από παλιά μου παιχνίδια συναρμολόγησης. Αυτό θα με διευκόλυνε περισσότερο στο να πετύχω την κίνηση στους τροχούς αλλά και την κίνηση στους βραχίονες του μαγνητικού γερανού στην άκρη των οποίων έπρεπε να τοποθετηθεί ο αυτοσχέδιος μαγνήτης μου. Έπρεπε να σκεφτώ πώς να κατασκευάσω τον γερανό ώστε να μοιάζει σαν ένα πραγματικό όχημα, να κινείται σαν αυτό, να μπορώ να τοποθετήσω κάπου την μπαταρία, να στηρίξω τα καλώδια και να στηρίξω το καρφί με το πηνίο.

Για να μοιάζει περισσότερο με όχημα πρόσθεσα ένα κουβούκλιο από ένα παλιό μου όχημα playmobil μαζί και μία φιγούρα και τα κόλλησα με πιστόλι σιλικόνης.

Αυτοσχέδιος ηλεκτρομαγνήτης

Επόμενο βήμα ήταν ο αυτοσχέδιος μαγνήτης. Πριν όμως τον φτιάξει και το προσαρμόσει στον γερανό έπρεπε πρώτα να γίνουν κάποιες δοκιμές και να δούμε αν καταφέρουμε να τον κάνουμε να δουλέψει. Έγιναν οι δοκιμές με κάποια υλικά που είχαμε στο σπίτι και μετά το πήγαμε ένα βήμα πιο πέρα με κάποια εξτρά υλικά που προμηθευτήκαμε ώστε να μπορεί να τον θέτει με ευκολία σε λειτουργία και να μην τελειώνει η μπαταρία με τη συνεχή χρήση.

Πώς έφτιαξα τον αυτοσχέδιο ηλεκτρομαγνήτη

Υλικά και εργαλεία:

• 1 τετράγωνη μπαταρία 4,5 V
• 2 καλώδια μονωμένα 1 μ. το καθένα
• 1 καρφί μήκους 10 εκ.
• Σύρμα μεταλλικό
• Μονωτική ταινία
• 4 κροκοδειλάκια καλωδίων
• Απογυμνωτής καλωδίων

Εκτέλεση:

• Τύλιξα το καλώδιο γύρω από το καρφί αφήνοντας ελεύθερα 3 εκ. κενό στο κάτω μυτερό μέρος και φροντίζοντας να περισσεύει ατύλιχτο σύρμα και από τις δύο άκρες. (εικ. 1, 2)
• Με το απογυμνωτή καλωδίων αφαίρεσα το εξωτερικό μονωτικό υλικό και από τις δύο άκρες των καλωδίων και έστριψα με τα δάχτυλά μου τα συρματάκια ώστε να ενωθούν. (εικ. 3, 4)
• Αφού κατέβασα το χρωματιστό προστατευτικό από το κροκοδειλάκι, πέρασα  την άκρη του καλωδίου (χωρίς τη μόνωση) στην τρύπα από το κόκκινο κροκοδειλάκι.
• Το γύρισα προς τα πάνω, το έστριψα για να μην φεύγει και το ξανακάλυψα με το προστατευτικό από το κροκοδειλάκι.
• Το ίδιο έκανα και με την άλλη άκρη του καλωδίου αλλά με το μαύρο κροκοδειλάκι. Επανέλαβα τη διαδικασία με το δεύτερο καλώδιο.
• Έπιασα με τις άκρες από τα δύο καλώδια τις άκρες του πηνίου ενώ τις άλλες άκρες των καλωδίων τις έπιασα στους πόλους της μπαταρίας.

Συνδέοντας τη μπαταρία, το ρεύμα που περνάει μέσα από τα καλώδια παράγει ένα αόρατο μαγνητικό πεδίο. Το καρφί έχει μετατραπεί σε μαγνήτη και μπορεί να πιάσει μικρά μεταλλικά αντικείμενα, όπως συνδετήρες, παξιμάδια, βίδες κλπ.

Για το πείραμα χρειάζονται επίσης και συνδετήρες ή μικρές βίδες.

Ηλεκτρομαγνητικός γερανός

Έχοντας περάσει τα παραπάνω στάδια έφτασε στο πολυπόθητο τελικό στάδιο στο οποίο ο γερανός του θα μετατρέπονταν σε μαγνητικό γερανό.

Αφού ολοκλήρωσα το όχημα έπρεπε ενσωματώσω τον ηλεκτρομαγνήτη. Με μια μονωτική ταινία στερέωσα το καρφί με το πηνίο στην άκρη του βραχίονα του γερανού. Σε αυτό το σημείο έπρεπε να προσέξω να μην ακουμπήσει η ταινία στο πηνίο γιατί τότε δεν λειτουργούσε ο μαγνήτης. Στερέωσα τα κροκοδειλάκια στις άκρες του πηνίου που είχα αφήσει να προεξέχουν και κόλλησα το πλαστικό τους μέρος με θερμόκολλα και πιστόλι σιλικόνης.

Πέρασα τα καλώδια από τις τρύπες που είχαν τα κομμάτια του γερανού ώστε να τα πάω κοντά στους πόλους της μπαταρίας.

Όταν έφτασαν οι άκρες με τα κροκοδειλάκια κοντά στην μπαταρία, που είχα ήδη τοποθετήσει στο όχημα, σύνδεσα το κόκκινο κροκοδειλάκι στον θετικό πόλο και το μαύρο στον αρνητικό πόλο και έτσι ενσωμάτωσα τον ηλεκτρομαγνήτη που είχα φτιάξει στο όχημα-γερανό φτιάχνοντας έτσι έναν ηλεκτρομαγνητικό γερανό. 

Λειτουργία ηλεκτρομαγνητικού γερανού

Το καλύτερο απ’ όλα και το πιο μαγικό ήταν η λειτουργία του ηλεκτρομαγνήτη. Η στιγμή δηλαδή που θα πήρε ενέργεια από την μπαταρία και θα κατάφερε να σηκώσει μικρά και ελαφριά μεταλλικά αντικείμενα, όπως συνδετήρες, καρφίτσες ή και μικρά μεταλλικά παξιμάδια. Αυτό ήταν το καλύτερο απ’ όλα! Αυτά τα λίγα δευτερόλεπτα ήταν αρκετά για να του δώσουν αρκετή χαρά!

Πρώτο μου μέλημα ήταν να δοκιμάσω αν λειτουργεί κανονικά. Γι αυτό πήρα λίγους συνδετήρες και πλησίασα τον ηλεκτρομαγνήτη κοντά τους. Η συνδετήρες μαγνητίστηκαν με επιτυχία και έμειναν εκεί ακόμα κι όταν ανύψωσα το μπράτσο του γερανού.

Εξτρά Κατασκευή

Για να μη χάσω τους συνδετήρες μου έπρεπε να τους αποθηκεύσω. Όμως δεν μπορούσα να πάρω ένα μεγάλο κουτί, είτε ύψος είτε σε πλάτος, είτε σε μήκος γι αυτό αποφάσισα να φτιάξω κάτι δικό μου.

Χρησιμοποίησα δύο μικρά κομμάτια κόντρα πλακέ και μικρά σανιδάκια που βρήκα στο σπίτι. Κόλλησα με πιστόλι σιλικόνης τα κόντρα πλακέ μεταξύ τους και κάρφωσα με καρφωτικό τα πλαϊνά σανιδάκια και έφτιαξα ένα δισκάκι για τους συνδετήρες.

Γραπτή Εργασία

Η εργασία της Τεχνολογίας ολοκληρώθηκε με τη γραπτή εργασία η οποία εκτυπώθηκε και έγινε η βιβλιοδεσία της. Περιλάμβανε μια εισαγωγή για την τεχνολογική ενότητα ενέργεια και ισχύς δηλαδή τι είναι η ενέργεια και τι η ισχύ και σε ποιες μορφές εμφανίζονται. Επίσης περιείχε πληροφορίες και βίντεο για τον ηλεκτρομαγνητικό γερανό και τις χρήσεις του, πληροφορίες για τους μαγνήτες και τον ηλεκτρομαγνήτη με αντίστοιχες φωτογραφίες. Τέλος περιλάμβανε και ιστορική εξέλιξη του αντικειμένου που κατασκευάστηκε, χρησιμότητα και επιπτώσεις στο περιβάλλον και τον άνθρωπο. Σημαντικό σε μια εργασία είναι να περιλαμβάνονται και οι πηγές. Οπότε επειδή έγινε αναζήτηση πληροφοριών είχε την πρόνοια να κάνει copy paste σε ένα word τις διευθύνσεις των site που επισκέπτονταν από την αρχή της εργασίας.

Κατάλογος υλικών και εργαλείων

Τα περισσότερα υλικά υπήρχαν στο σπίτι και γι αυτό το τελικό κόστος υλικών ήταν μόνο 4 €

Καλώδιο	Ανακύκλωση παλιών κομμένων καλωδίων
4 κροκοδειλάκια	1,50 €
μπαταρία	2,50 €
καρφί	–
σύρμα	–
Στικ θερμόκολλας	–
Μονωτική Ταινία	–
Πλαστικά εξαρτήματα για το όχημα	Ανακύκλωση
Playmobil ανθρωπάκι	Ανακύκλωση
Πλαστικό κουβούκλιο	Ανακύκλωση
Κομμάτια ξύλου κόντρα πλακέ	Ανακύκλωση

Όλα τα εργαλεία υπήρχαν στο σπίτι άρα το κόστος ήταν μηδενικό.

Απογυμνωτής καλωδίων

Κοπίδι

Πιστόλι σιλικόνης

Πένσα

Κοφτάκι

Καρφωτικό

Ελπίζουμε να σας εμπνεύσαμε και να σας βοηθήσαμε να φτιάξετε και τον δικό σας ηλεκτρομαγνητικό γερανό για το μάθημα της τεχνολογίας. Καλή επιτυχία!

Pin it for later