Merhaba sevgili öğrencim,
Harika bir proje konusuyla karşı karşıyayız! Bu, sadece kitaptaki bilgileri öğrenmekle kalmayıp, aynı zamanda bir mühendis gibi düşünüp günlük hayattaki bir soruna çözüm bulacağımız bir etkinlik. Ben de senin Fen Bilimleri öğretmenin olarak bu süreçte sana yol göstereceğim. Gönderdiğin görseldeki proje adımlarını, sanki birlikte bir proje yapıyormuşuz gibi örnek bir fikir üzerinden dolduralım. Hazırsan başlayalım!
KONU: ELEKTRİK YÜKLERİ VE ELEKTRİK ENERJİSİ
TASARLAYALIM
Bu bölümde bizden “ELEKTRİK YÜKLERİ VE ELEKTRİK ENERJİSİ” ünitesi ile ilgili günlük hayattan bir problemi çözmeye yönelik bir model tasarlamamız isteniyor. Unutmayalım, modelimiz düşük maliyetli, kolay ulaşılabilir malzemelerden yapılmış ve özgün olmalı.
Sorunu araştırma, tartışma ve çözüm yolları üretme
Günlük hayatta karşılaşılan bir problem belirleyiniz. Bu problemin çözümüne yönelik görüşleri tartışarak yandaki bölüme yazınız.
Çözüm:
Problemimiz: Evlerimizde veya okulumuzda koridor, kiler, dolap içi gibi alanlarda ışığı açıp kapatmayı sık sık unutuyoruz. Bazen de gece karanlıkta kalktığımızda ışık düğmesini bulmakta zorlanıyoruz. Bu durum hem gereksiz elektrik enerjisi israfına yol açıyor hem de karanlıkta hareket etmeyi zorlaştırıyor.
Çözüm Yolları Üzerine Tartışma:
- Fikir 1: Işıkları belirli bir süre sonra otomatik olarak kapatan zaman ayarlı anahtarlar kullanabiliriz. Ama bu, biz hala oradayken ışığın sönmesine neden olabilir.
- Fikir 2: Kapı açıldığında yanan, kapandığında sönen bir sistem kurabiliriz. Bu dolaplar için mantıklı ama koridorlar için pek kullanışlı değil.
- Fikir 3 (En İyi Fikir): Harekete duyarlı bir aydınlatma sistemi tasarlayabiliriz. Bu sistem, birisi odaya veya koridora girdiğinde hareketi algılayıp ışığı otomatik olarak yakar. Bir süre hareket algılamadığında ise ışığı kendiliğinden söndürür. Bu sayede hem enerji tasarrufu yapmış oluruz hem de karanlıkta düğme arama derdimiz olmaz. Biz bu fikirden yola çıkalım!
Hayal etme ve tasarım önerisi geliştirme
Problemin çözümüne yönelik olarak model geliştirerek modelin detaylarını yandaki bölüme yazınız.
Çözüm:
Tasarım Adı: “Akıllı Işık” veya “Hareket Avcısı Lamba”
Modelin Açıklaması: Tasarlayacağımız model, pille çalışan, küçük ve taşınabilir bir kutu olacak. Bu kutunun üzerinde bir hareket sensörü ve birkaç tane parlak LED lamba bulunacak.
- Adım 1: Hareket sensörü, önündeki bir hareketi (örneğin odaya giren birini) algılayacak.
- Adım 2: Algılama olduğunda sensör, basit bir elektrik devresini tamamlayarak LED lambalara enerji gönderecek ve lambalar yanacak.
- Adım 3: Yaklaşık 20-30 saniye boyunca yeni bir hareket algılamazsa, sensör devreyi otomatik olarak kesecek ve lambalar sönecek. Bu sayede enerji boşa harcanmayacak.
Bu model, istediğimiz yere (dolap içine, koridor duvarına vb.) kolayca monte edilebilecek şekilde tasarlanacak.
Planlama ve tasarım geliştirme
Oluşturmak istediğiniz modelin planını yandaki bölüme yazınız/çiziniz.
Çözüm:
Gerekli Malzemeler Listesi:
- 1 adet PIR Harekete Duyarlı Sensör Modülü
- 2 veya 3 adet Beyaz LED Lamba
- 1 adet Direnç (LED’lerin bozulmasını önlemek için)
- 1 adet 3’lü veya 4’lü Pil Yuvası
- 3 veya 4 adet AA Kalem Pil
- Bağlantı kabloları
- Küçük bir plastik kutu (modelin kasası için, örneğin bir sabun kutusu olabilir)
- Lehim veya küçük bir breadboard (devreyi kurmak için)
İşlem Basamakları ve Çizim Planı:
(Buraya basit bir devre şeması çizebiliriz. Ben sözel olarak anlatayım.)
Adım 1: Pil yuvasının artı (+) ve eksi (-) kablolarını hareket sensörünün güç girişlerine (VCC ve GND) bağlayacağız.
Adım 2: Hareket sensörünün çıkış (OUT) pininden bir kabloyu dirence, direncin diğer ucunu da LED lambaların uzun bacağına (anot) bağlayacağız.
Adım 3: LED lambaların kısa bacaklarını (katot) birleştirip pil yuvasının eksi (-) kutbuna bağlayacağız.
Adım 4: Bu basit devreyi kurduktan sonra plastik kutunun üzerine sensörün ve LED’lerin sığacağı delikler açacağız.
Adım 5: Devreyi kutunun içine yerleştirip sensörü ve LED’leri deliklerden dışarı çıkararak sabitleyeceğiz. Modelimiz hazır!
Ürün oluşturma ve test etme
Oluşturduğunuz modeli test ediniz. Eksik yönleri var ise bunları yandaki bölüme yazınız.
Çözüm:
Test Aşaması:
Adım 1: Pilleri pil yuvasına takıyoruz.
Adım 2: Modelin önünde elimizi sallayarak hareket oluşturuyoruz.
Sonuç: El salladığımızda LED’ler yandı. Bir süre bekledikten sonra (yaklaşık 20 saniye) kendiliğinden söndü. Test başarılı!
Karşılaşılan Sorunlar ve Eksik Yönler:
- LED’lerin ışığı biraz zayıf kaldı. Belki daha güçlü LED’ler kullanabiliriz veya LED sayısını artırabiliriz.
- Sensörün algılama mesafesi biraz kısa. Sensör üzerindeki ayar vidasıyla bu mesafeyi artırmayı deneyebiliriz.
- Modelin dış görünüşü çok basit. Kutuyu boyayarak veya kaplayarak daha estetik hale getirebiliriz.
Değerlendirme, geliştirme, değişiklik
Oluşturduğunuz modeli değerlendiriniz. Model sorunsuz çalışıyor ise bir alt basamaktan, geliştirmek istediğiniz yönler var ise bir üst basamaktan işlem sırasını takip ediniz.
Çözüm:
Değerlendirme: Modelimiz temel amacını başarıyla yerine getiriyor. Hareketi algılayıp aydınlatma sağlıyor ve sonra sönerek enerji tasarrufu yapıyor. Düşük maliyetli ve basit bir çözüm oldu.
Geliştirme Fikirleri:
- Fikir 1 (Enerji Verimliliği): Devreye bir LDR (Işığa Duyarlı Direnç) ekleyebiliriz. Bu sayede modelimiz sadece ortam karanlık olduğunda çalışır, aydınlık bir ortamda gereksiz yere yanmaz. Bu, pillerin ömrünü çok daha fazla uzatır.
- Fikir 2 (Kullanışlılık): Modelin üzerine küçük bir anahtar ekleyerek tamamen kapatma seçeneği sunabiliriz.
- Fikir 3 (Sürdürülebilirlik): Piller yerine, şarj edilebilir bir batarya ve küçük bir güneş paneli ekleyerek kendi enerjisini üreten bir model haline getirebiliriz.
Yayınlama ve Tanıtım
Modelinizin okul gazetesi, Genel Ağ, sene sonu okul sergisi, bilim şenliği gibi alanlarda tanıtımını yapınız.
Çözüm:
Tanıtım Planı:
Adım 1: Sene sonu yapılacak olan TÜBİTAK Bilim Şenliği için projemizi sunabiliriz. Projemizi anlatan bir poster hazırlarız. Posterde problemin ne olduğunu, çözümümüzü, kullandığımız malzemeleri ve projenin nasıl çalıştığını açıklarız.
Adım 2: Okulun web sitesi veya gazetesi için “Enerji İsrafına Teknolojik Çözüm: Hareket Avcısı Lambamız” başlıklı bir yazı yazabiliriz.
Adım 3: Projenin yapım aşamalarını ve çalışma anını gösteren kısa bir video çekip okulun sosyal medya hesabında paylaşabiliriz. Bu, diğer öğrencilere de ilham verecektir.
Umarım bu örnek, kendi projen için sana harika fikirler vermiştir. Unutma, en önemli şey merak etmek, denemek ve karşılaştığın sorunlara yaratıcı çözümler bulmaktır. Başarılar dilerim