Aarhus Universitets segl

Kraft, arbejde, energi

Beskrivelse

Forløbet skal give eleverne en introduktion til energisystemer, her repræsenteret ved en gokart med elektrisk motor. Det skal blandt andet bibringe eleverne en forståelse af:

  • Hvordan en analyse af kræfter og disses arbejde kan gøre os i stand til at bestemme en gokarts energiforbrug, når den gennemkører en given bane.
  • Hvordan elektrisk energi kan ”høstes” via solceller, lagres i et batteri og senere omdannes i gokarten, samt det tab, der sker ved denne omdannelse.
  • Virkningskræfter i virkeligheden, eksemplificeret ved luftmodstand (v2-loven) og rullemodstand, samt nyttevirkning i virkeligheden, set som forskellen mellem det beregnede og det målte, når gokarten kører.

Eleverne kommer selv til at:

  • Sætte et solcelleanlæg op og lade batterier.
  • Lave bl.a. effektberegninger undervejs ud fra overvejelser omkring kræfter og disses effekt.
  • Omdanne den ”høstede” energi til mekanisk energi i gokarten (de skal køre ræs).

Forløbet afvikles i Engineering Lab Herning, der er et tværfagligt laboratorie for forskellige ingeniørdiscipliner. Her findes der bl.a. et nedskaleret laboratorie for vedvarende energi (VE).

Faglige mål

Efter forløbet skal eleven:

  • gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi-og samfundsudvikling.
  • kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge.
  • anvende funktionsudtryk og udtryk for afledede funktioner i opstilling af matematiske modeller på baggrund af datamateriale eller viden fra andre fagområder, kunne analysere givne matematiske modeller, foretage simuleringersamt fremskrivninger og forholde sig reflekterende til idealiseringer og rækkevidde af modeller.

Forløbets indehold inkl. moduloversigt

Oplæg: Introduktion tilkræfter samt disses arbejde og effekt.

Øvelse: Solceller og batteriladning.

Øvelse: Omdanne den høstede solcelle energi til en afstand kørt i en gokart.

Evt. refleksioner

Nyttevirkningen af elektriske transportsystemer hænger tæt sammen med helt basale fysiske størrelser, som kraft, arbejde og energi. Gennem en analyse af disse størrelser, set i forhold til et transportsystem (her en elektrisk gokart), vil forløbet indirekte sætte fokus på bærdygtighed, samt bibringe eleverne kendskab til begreber som turbulent strømning (luftmodstand v2-loven), samt rullemodstand og dennes afhængighed af farten.

Program

Et typisk besøg varer fra 8:30 til ca. 14:30 og indeholder:

  • Et inspirations-/karrierelærings-oplæg, der showcaser de projekter, vi og vores studerende arbejder med.
  • Oplæg og workshops ved vores undervisere og studerende.
  • Afsluttende rundvisning med studerende.

Programmet og indhold kan i de fleste tilfælde justeres. Så hvis I har særlige ønsker eller temaer, så kontakt os, og så ser vi, hvad der kan lade sig gøre på dagen.

Praktisk

  • Det er muligt at købe eller spise medbragt mad i kantinen.
  • Eleverne skal medbringe egen PC og smartphone.

Forløbet er udviklet af:

Elektrisk Energiteknologi, AU Engineering, Herning i samarbejde med: