Soğuk Taşıma Kutusu: Daha Az Malzemeyle Buzu Koru
Bir sınıf tasarım görevi: Aynı miktarda karton kullanarak hangi kutu tasarımı buzu daha uzun süre korur? Bu çalışmada yalnızca malzeme türünü değil, kapağın kapanmasını ve kutunun biçimini de düşünerek bir soğuk taşıma kutusu tasarlayacaksınız.
Proje kartı
Düzey: 5–8. sınıf · Süre: Tasarım için 2 ders, ölçümler için 60 dakika · Alanlar: Fen, matematik, mühendislik tasarımı.
Problem ve başarı ölçütü
Bir buz küpünün erimesini yavaşlatan, kolay taşınabilen ve tekrar kullanılabilen bir kutu geliştirin. Her ekibe aynı büyüklükte iki karton kutu ve eşit miktarda yalıtım malzemesi verin. Başarıyı yalnızca “buz kaldı” diye değerlendirmeyin: 60 dakika sonunda kalan buz kütlesi, kullanılan malzeme miktarı ve kapağın kullanılabilirliği birlikte değerlendirilsin.
Malzemeler
- Aynı boyutta kutular, oluklu karton parçaları, gazete kâğıdı veya temiz kumaş.
- Aynı kalıpta hazırlanmış buzlar, küçük kaplar, mutfak terazisi ve zamanlayıcı.
- Cetvel, bant, kalem ve veri kayıt kâğıdı.
Güvenlik: Makas kullanımı yaşa uygun gözetimle yapılmalı. Eriyen suyu elektrikli araçlardan uzak tutun, dökülen suyu hemen temizleyin. Bu kutular gıda ya da ilaç taşıma güvenliği için onaylanmış ürünler değildir.
1. İlk tasarımı oluşturun
Kutuyu çizip iç ölçülerini yazın. Yalıtım katmanının nerede olacağını ve kapağın nasıl açılacağını işaretleyin. Her ekibin kullanabileceği karton alanını veya kâğıt kütlesini önceden sınırlandırın. Kutunun içine buz kabının rahatça yerleştiğini kontrol edin.
2. Karşılaştırmayı adil kurun
Bir kutuyu yalıtımsız kontrol olarak kullanın. Tasarım kutusu ile kontrol kutusuna başlangıç kütleleri mümkün olduğunca eşit buzlar yerleştirin ve gerçek kütleleri kaydedin. Kutuları aynı ortamda, doğrudan güneş almayan bir yüzeyde tutun. Ölçüm boyunca kapakları açmayın. Buzun altındaki kap her iki düzende de aynı olmalı.
3. Ölçün ve yeniden deneyin
- Başlangıçta buz kütlesini ve saati kaydedin.
- 60 dakika sonunda buzu sudan ayırıp aynı süzme yöntemiyle hemen tartın. Terazinin duyarlılığını not edin.
- Her tasarımı yeni buzlarla en az üç bağımsız denemede sınayın.
- Kalan buz yüzdesini son buz kütlesi / ilk buz kütlesi × 100 hesabıyla bulun.
- Bir tek özelliği değiştirip ikinci sürümü üretin: örneğin kapaktaki boşluğu azaltın. Aynı koşullarda yeniden test edin.
| Deneme | Tasarım sürümü | İlk buz (g) | Kalan buz (g) | Kalan buz (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Kontrol / sürüm 1 / sürüm 2 | Ölçün | Ölçün | Hesaplayın |
| 2–3 | Her düzeni tekrarlayın | Ölçün | Ölçün | Hesaplayın |
Sonuçları nasıl yorumlamalı?
Yalıtım, çevreden buza enerji aktarımını yavaşlatabilir. Katmanlar arasındaki hareketsiz hava, malzemenin yapısı ve kapaktaki açıklıklar birlikte sonucu etkiler. Buzun kalması kutunun “soğuk ürettiği” anlamına gelmez. Sonuçları yalnızca denediğiniz ortam ve süre için yorumlayın. Bir denemede iyi çıkan tasarımı kesin kazanan ilan etmeyin; tekrarlardaki değişkenliği de gösterin.
Sunum ve değerlendirme
Üç denemenin kalan buz yüzdelerini ve ortalamalarını sütun grafiğinde gösterin. Fotoğraflara bir cetvel ekleyerek tasarımın ölçeğini anlaşılır kılın. Raporunuzda ilk çizim, değiştirdiğiniz özellik, ölçüm tablosu ve sonraki iyileştirme önerisi yer alsın. Son sorunuz şu olsun: “Daha az malzemeyle benzer sonucu elde edebilir miyiz?”
Önce malzemeleri karşılaştırmak için Buzu Kim Korur? projesini inceleyin. · Proje bankasına dönün.
