Ingeniariek erabiltzen dute materialei eta haien propietateei buruz ezagutzen dutena (esaterako, tentsioari eta konpresioari eusteko gaitasuna), materialik onenak aukeratzeko produktu eta egitura seguru, fidagarri eta erresistenteak diseinatzeko. Material konposatuak eta berriak ere diseinatzen dituzte, propietate desberdinak dituzten produktuak lortzeko.
Etxe orratzetako oinarrietatik hasi eta organoak aldatzeko erabiltzen diren ehun artifizialetaraino, materialak diseinatuta daude nahi ditugun propietateak lortzeko eta helburu espezifikoetan erabiltzeko. Diseinatzera ausartuko?
Material bat diseinatuko dugu lorategiko aulki baterako
Iraupena:
4 saio
Taldekatzea:
Taldeka, 3-4naka
Zer gertatzen da zinta edo goma elastiko bat luzatzen badugu? Zer gertatuko da zinta elastikoa larregi luzatzen badugu?
Ezagutzen dugu beste materialik, erraz luzatzen denik? Ezagutzen dugu beste materialik, hain erraz luzatzen ez denik?
Egitura eta esfortzu fisikoak
Egitura baten elementuek bere pisuari eutsi behar diote, baita beren gainean kanpotik eragiten duten beste indar edo karga batzuei ere.
Beste hainbat esfortzuren artean, egitura baten elementuek trakzio-esfortzuak jasan behar dituzte.
Trakzioa
Baldin eta gorputz bati bi indar aplikatzen bazaizkio, gorputza luzatu nahi dutenak batak bestearen kontrako noranzkoan, trakzioa esaten zaio gorputz horrek jasaten duen barne-esfortzuari.
Trakzioaren kontrako erresistentzia da, berriz, apurtu baino lehenago material batek jasan dezakeen indar-kantitatea. Eraikin, zubi edo bestelako egiturak sortzeko edo produktu txikiagoak sortzeko (esaterako, garbigailu, bizikleta, aulki eta telefono mugikorrak), ingeniariek kontuan hartzen dituzte trakzio-indarrak, materialak aukeratzeko eta diseinuak egiteko.
Beraz, trakzio-tentsioak kontra egiten dio gorputz bat luzatu nahi duen indarrari. Gorputzean, bi karga dibergentek eragiten dute, zeren karga horiek norabide bera daukate, baina kontrako noranzkoa.
Egiturak diseinatzen
Orain, ingeniarien lana egingo dugu. Demagun lan egin behar dugula lorategiko aulkiak fabrikatzen dituen enpresa batentzat. Aulkientzat, plastikozko lamak fabrikatu behar ditugu, produktu-lerro berri bat garatzeko. Hala ere, plastikoa soilik ez da behar bezain sendoa, eta lar luzatzen da aulkiak egiteko.
Gure ingeniari-taldea aukeratu dute material konposatu berri bat probatzeko. Izan ere, material hori erabili nahi da aulkietako lametan. Elkarri lotutako material bi edo gehiago erabiltzen direnean, material horri material konposatu esaten zaio.
Helburua da tira bat diseinatzea. Tirak 7 cm-ko zabalera izan behar du, eta plastiko mehez, zinta itsaskorraz, soka edo hariz eta kolaz eginda egon behar du. Aulkirako tira hori, bestalde, diseinatuta egon behar da ahalik eta tentsio-kargarik handienari eusteko, baina ahalik eta gutxien luzatuta. Lana planifikatu behar dugu. Probak egin behar ditugu. Emaitzak, berriz, txosten zientifiko batean antolatu eta idatzi behar ditugu, ikasgelan besteei azaltzeko gero.
Diseinatu behar dugun materiala ahalik eta gutxien luzatu behar da tentsiopean dagoenean. Horretarako, probak egin behar ditugu hainbat material konposaturekin. Era berean, planifikatu behar dugu nola egingo ditugun material-diseinuen probak.
1. Planifikatuko dugu
Lanean hasi aurretik, taldeak hamar minutu eman behar ditu ideia-jasa egiten; aulkiko zinta diseinatzeko erabil daitezkeen formen bozetoak ere egin behar ditu.
Bi diseinu aukeratuko ditugu; gure ustez, onenak. Gero, lagin-tira 2 egingo ditugu: bata, probatzeko; bestea, gordetzeko.
Errotuladore batekin, bi marra marraztuko ditugu tiran. Marrek, bestalde, elkarrengandik cm pare batera egon behar dute (ez dute egon behar zita itsaskorrean). Marra horiek adieraziko dute non hasten den proba-tirako luzera.
2. Luzatze-probak
Orain, pentsatu behar dugu nola egingo ditugun luzatze-probak:
Ideia modura, pentsa dezakegu kate batek altuera bati eusten diola; esterako, sabaiari. Kate horri geure zinta itsatsi ahal diogu; proba-zintako beheko muturrean, zinta itsaskorraz plastikozko ontzi bat itsatsiko diogu (edalontzi edo katilu bat, etab.). Ontzi horretan, pisuak jarriko ditugu; esaterako, harri-koskorrak edo harea, eta abar. Hala, ikusiko dugu zenbat pisu onartzen duen proba-tira bakoitzak eta zenbat luzatzen den pisu bakoitzarekin.
Prozesua beste diseinu batzuekin ere errepikatuko dugu.
Datuak taula batean jasoko ditugu.
Lortzen diren datuak kontuan hartuta, talde bakoitzak diseinurik onena aukeratuko du, eta beste ikaskideei aurkeztuko die. Egindako probak ere azalduko ditu.
Azken diseinuko konponbideak baloratzeko, kontuan hartuko dira adierazle hauek:
Jasandako karga maximoa
Luzatze-kantitate minimoa (luzapena)
Erabilitako materialaren kantitate minimoa
Zabaltzeko ataza
Iraupena:
Saio erdi
Taldekatzea:
Taldeka, 3-4naka
Taldetan banatuta, Interneten bilaketak egingo ditugu, material konposatuak aurkitzeko, eta ikasteko nola egiten diren, zertarako erabiltzen diren eta zein diren haien propietate hobetuak.
Adibide modura erabil daitezke: isolamendu-materialak eta beste eraikuntza-material batzuk; eskiak, snowboard-ak, errepideko bizikletak, tenis-erraketak, arrantzako kanaberak, golfeko makilak egiteko materialak; espazio-ontziak, hegazkinak eta karrozeria automotrizak fabrikatzeko materialak, eta beste asko eta asko.
Talde bakoitzak poster bat egingo du, material horietako bat aurkezteko. Posterrean, adieraziko du zein diren aurkezten den materialaren bi abantaila eta bi desabantaila.
Hausnarketa eta ebaluazioa
Ataza amaituta, hartu ikasketa-egunerokoa eta egin dezagun hausnarketa, orain da-eta horretarako momentua. Hona iradokizun batzuk:
Zer ikasi dut?
Prozesuan zehar zerk harritu nau gehien? Zergatik?
Aldatu al dut aurretik neukan iritzirik? Zein?
Zer izan da zailena? Zergatik?
Ebaluazioa
Zeregin horiek ebaluatzeko, balorazio-eskala hauek erabiliko dira:
Gotzal Garate Flickr. Sokatira (CC BY-ND)
