XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Умный в гору не пойдет

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Захаров М.К. 1

---

1МБОУ «СОШ №112», г. Трехгорный Челябинской области

Блеес С.П. 1

---

1МБОУ «СОШ №112», г. Трехгорный Челябинской области

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Я с раннего детства очень люблю кататься на велосипеде. Но мне всегда очень тяжело давалось кататься на велосипеде в гору, и я задумался, как я могу помочь себе. Поэтому мы с папой решили самостоятельно сконструировать электровелосипед.

На летних каникулах я побывал в Москве и понял, что сейчас очень много электро транспорта (самокаты, электробусы, электромотоциклы). У всего электротраспорта есть неоспоримое преимущество перед другими видами транспортом – это экологичность и бесшумность. И мое желание собрать своей электрический велосипед только удвоилось.

Тема моей исследовательской работы актуальна. Создание электровелосипеда в домашних условиях позволит с самого начала собрать велосипед, который будет быстрый как мотоцикл, но в то же время не будет загрязнять окружающую среду выхлопами в атмосферу.

Перед собой я поставил цель: создание электровелосипеда в домашних условиях.

И следующие задачи:

• изучить виды электровелосипедов;

• произвести оценку знаний среди учащихся МБОУ «СОШ № 112» о велосипедах;

• познакомиться с технологией сборки велосипеда;

• сконструировать свой электровелосипед;

• протестировать электровелосипед, чтобы обезопасить последующее катание на нем.

Гипотеза моего исследования: возможноизучив технологию создания электровелосипеда, я смогу в домашних условиях создать электровелосипед для себя.

В моей работе я использовал следующие исследовательские методы: наблюдение, сравнение, эксперимент, анкетирование, моделирование, анализ.

В будущем, я хотел бы, чтобы люди задумались о нашей экологии и электротранспорт заменил бензиновые двигатели мотоциклов, машин и автобусов на дорогах нашего города Трехгорный и по всей России.

Основная часть

Глава 1 Теоретические основы создания электровелосипеда

1. 1. История создания велосипеда и элеткровелосипеда

Историю создания велосипедов я решил представить в форме таблицы.

Таблица 1. История создания велосипедов

В наши дни существуют различные виды велосипедов:

- горные;

- шоссейные;

- городские;

- трюковые;

В наш мобильный век время диктует человеку ритм, поэтому велосипед – как средство передвижения выигрывает перед другими видами транспорта. Велосипед очень мобильный, ему не нужно стоять в пробке, он не наносит вред экологии.

Таким образом, можно сделать вывод, что велосипеды радуют человечество с 1800-х годов и продолжают оставаться популярным видом транспорта в наши дни.

1. 2. Виды электровелосипедов и их преимущества перед другими видами транспорта

Я изучил информацию о современных электровелосипедах и узнал, что они бываю разных видов.

По назначению велосипеды бывают:

- горные (развивают максимальную скорость 40 км/ч и имеют диаметр колеса 26-27 дюймов);

- спортивные (развивают скорость до 90 км/ч и имеют диаметр колеса 26-29 дюймов);

- грузовые (развивают скорость до 20 км/ч и имеют диаметр колеса 20-24 дюйма);

- фетбайки (развивают скорость до 30 км/ч и имеют диаметр колеса 24-26 дюйма);

- городские (развивают скорость 30 км/ч и имеют диаметр колеса 14-20 дюймов).

По типу двигателя:

- редукторный;

- прямоприводный;

- кареточный.

По типу привода:

- заднеприводный;

- переднеприводной;

- полноприводный.

По типу источника питания:

- свинцово-кислотный;

- литий-ионный.

Таким образом, классификаций велосипедов существует огромное количество и главное выбрать именно Ваш вариант.

Плохое состояние экологии, исчерпаемые природные ресурсы заставляют людей изобретать альтернативные виды транспорта. Экологи сходится во мнении, что плохая экология в основном из-за транспорта. Средний легковой автомобиль выбрасывает в год столько углекислого газа, сколько весит сам. Автотранспорт дает 42% загрязнений атмосферы российских городов, для Москвы и Санкт-Петербурга эта цифра составляет 80-90%.

В Европе 225 тыс. человек ежегодно умирает от заболеваний, связанных с выхлопными газами. Экологи и медики сходятся во мнении: у нас жертв, как минимум, в 2 раза больше.

Электротранспорт – хорошее решение экологической и дорожной проблемы не только больших городов, но и маленьких.

Преимуществами электровелосипеда над другими видами транспорта являются:

- Экологичность - абсолютное отсутствие вредных выбросов в атмосферу;

- Отсутствие шума при движении электровелосипеда;

- Аккумулятор электровелосипеда подзаряжается в ночное время, что экономит время людей на посещение заправочных станций;

- Низкая пожароопасность при авариях;

- Универсальный транспорт для широкого круга потребителей с различным уровнем физической подготовки.

- в отличие от обычных велосипедов на электровелосипедах человек может кататься по различным дорогам и на большое расстояние;

- занимает очень мало места на парковке, по сравнению с машинами и мотоциклами.

Глава 2. Описание исследования

2.1. Анкетирование сверстников по теме велосипедов

Я создал Гугл форму и разместил ее в группе МБОУ «СОШ № 112» г. Трехгорного. Вопросы, которые я задавал ученикам, представлены в Приложение № 1.

Рисунок 1. Возраст респондентов, принявших участие в опросе

В опросе приняли участие 120 человек. В основном отвечали люди с 11 до 15 лет – 78,9%. На втором месте 15,8% отвечали респонденты от 0 до 10 лет.

На второй вопрос: «Укажите известные Вам виды велосипедов?» большинство 89,5% проголосовали за прогулочный велосипед, на втором месте горный велосипед - 73,7%, на третьем месте электровелосипед 68,4%. Диаграмма представлена в приложении 4.

На третий вопрос: «Есть ли у Вас свой велосипед» 73,7 % ответили, что у них есть свой велосипед (диаграмма представлена в приложении 5).

На вопрос: «Сколько в среднем дней в году Вы катаетесь на велосипеде?», 36,8% ответили, что не катаются, а 26,3% ответили, что катаются от 30 до 60 дней в году (смотрите приложение 5).

В ответе на пятый вопрос: «Сложно ли Вам подниматься на велосипеде в гору?» 57,9 % подниматься в гору сложно, а 42,1 % - подниматься не сложно.

Рисунок 2. «Хотели бы Вы иметь электровелосипед?»

На шестой вопрос: «Хотели бы Вы иметь электровелосипед?» 73,7% респондентов хотели бы, чтобы у них был электровелосипед.

Рисунок 3. «Можно ли собрать электровелосипед самостоятельно?»

На вопрос седьмой: «Можно ли собрать электровелосипед самостоятельно?», большинство респондентов ответило 68,4% , что нельзя собрать электровелосипед самостоятельно.

Полные ответы представлены в приложениях 4 – 7.

По результатам всех приведенных выше диаграмм, можно сделать вывод о том, что с помощью своего исследования я смогу рассказать людям о результатах своего эксперимента, как собрать электровелосипед в домашних условиях.

2.2 Технология создания электровелосипеда

На изготовление велосипеда у нас ушел один год. Создание элетровелосипеда представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Этапы создание электровелосипеда

Таким образом, за год мы с папой собрали электровелосипед, на котором я путешествовал все лето 2022 года и планирую кататься и в этом году. Собрать электровелосипед – оказалось делом не простым, нужно знать законы физики, уметь чертить, работать на фрезерном и токарном станках, применять сварку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во время работы над проектом я: изучил виды электровелосипедов и выбрал характеристики для своего электровелосипеда; произвел оценку знаний среди учащихся МБОУ «СОШ № 112» о велосипедах и узнал, что респонденты хотят иметь электровелосипед. Познакомился с технологией сборки велосипеда; для того, чтобы создать 3Д модель велосипеда потребовалось пройти обучение в чертежной программе «Тефлекс», для конструирования освоил работу на станках различного вида (токарном, фрезерном, деревообрабатывающим). Протестировал электровелосипед, чтобы обезопасить последующее катание на нем.

Главные плюсы электровелосипеда на мой взгляд – его мобильность и экологичность. Электротраспорт медленно, но уверенно внедряется в нашу жизнь, заменяя бензиновые и газовые двигатели, что меня очень радует.

Участие в исследовательском проекте научило меня находить и отбирать необходимую информацию, вести наблюдение за ходом эксперимента, а также анализировать полученные результаты. Проведение эксперимента по созданию электровелосипеда способствовало развитию таких личных качеств как ответственность, умение доводить дело до конца. Все эти умения помогут успешно учиться и пригодятся мне в будущем. А самое главное у меня появился двухколесный друг – который помогает мне быстрее преодолевать расстояния.

Проведенная работа может быть полезна и интересна учащимся школ, которые ведут активный образ жизни и заинтересованы в том, чтобы экология нашего города была благоприятной.

Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты легли в основу разработанной мной книги для детей о создании электровелосипеда. Моя книга называется «Электровелосипед – руководство к действию». Там собрано много фактов о велосипедах, инструкция по сборке, а также различные интерактивные игры и задания для отдыха.

В перспективе было бы интересно поработать над следующими исследовательскими работами:

1. Создание тележки для электровелосипеда;

2. Создание электрокара, чтобы путешествовать на электротрнаспорте не одному, а с друзьями;

3. Создание солнцемобиля – машины, которая ездит за счет солнечных батарей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Электротехника: Учебник / Под ред. БутыринаП.А.. - М.: Academia, 2018. - 187 c.

2. Электротехника и электроника: иллюстрированное учебное пособие / Под ред. Бутырина П.А.. - М.: Academia, 2022. - 892 c.

3. Электротехника и электроника / Под ред. ПетленкоБ.И.. - М.: Academia, 2017. - 31 c.

4. Электротехника / Под ред. Бутырин П.А.. - М.: Academia, 2021. - 352 c.

5. Плакаты: Электротехника и электроника. Иллюстрированное учеб. пособие. / Под ред. Бутырина П.А.. - М.: Academia, 2022. - 352 c.

6. Аполлонский, С.М. Электротехника. практикум (для спо) / С.М. Аполлонский. - М.: КноРус, 2022. - 352 c.

7. Аполлонский, С.М. Электротехника (для спо) / С.М. Аполлонский. - М.: КноРус, 2021. - 352 c.

8. Бутырин, П.А. Электротехника: Учебник / П.А. Бутырин. - М.: Academia, 2021. - 384 c.

9. Бутырин, П.А. Плакаты: Электротехника и электроника: Учебное пособие / П.А. Бутырин. - М.: Academia, 2022. - 384 c.

13. Ванюшин, М. Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только / М. Ванюшин. - СПб.: Наука и техника, 2021. - 352 c.

14. Гальперин, М.В. Электротехника и электроника: Учебник / М.В. Гальперин. - М.: Форум, 2021. - 48 c.

15. Данилов, И.А. Общая электротехника: Учебное пособие для бакалавров / И.А. Данилов. - Люберцы: Юрайт, 2021. - 673 c.

18. Жаворонков, М.А. Электротехника и электроника: учебное пособие / М.А. Жаворонков. - М.: Academia, 2020. - 64 c.

19. Заварыкин, Б.С. Электротехника и электр.в элект. сист.горного произ.: Уч.пос / Б.С. Заварыкин, О.А. Кручек, Т.А. Сайгина и др. - М.: Инфра-М, 2021. - 768 c.

20. Иванов, И.И. Электротехника и основы электроники: Учебник / И.И. Иванов, Г.И. Соловьев, В.Я. Фролов. - СПб.: Лань, 2021. - 736 c.

21. Иванов, И.И. Электротехника и основы электроники: Учебник / И.И. Иванов, Г.И. Соловьев, В.Я. Фролов. - СПб.: Лань, 2022. - 736 c.

22. Иньков, Ю.М. Электротехника и электроника / Ю.М. Иньков. - М.: Academia, 2020. - 126 c.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Цель анкеты: выявление уровня сформированности понятий и представлений по созданию электровелосипеда в 5 классе

Респондентам были заданы следующие вопросы:

1. Укажите известные Вам виды велосипедов?

А) Горный велосипед

Б) Электровелосипед

В) Напишите свой вариант_______________________

2. Если у вас свой велосипед?

А) да

Б) нет

3. Сколько в среднем дней в году Вы катаетесь на велосипеде?

А) 30 дней

Б) 31 день – 60 дней

В) 61 день – 90 дней

4. Сложно ли вам подниматься на горном велосипеде в гору?

А) да

Б) нет

5. Хотели бы вы иметь электоровелосипед?

А) Да

Б) Нет

В) Затрудняюсь ответить

6. Как Вы считаете, можно ли сделать электровелосипед самостоятельно?

А) Да

Б) Нет

В) Затрудняюсь ответить

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица 1 – Сравнительная характеристика самодельного и заводского электровелосипедов при одинаковой стоимости.

Задняя подвеска нужна, чтобы ход электровелосипеда был мягче.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица 2 – Стоимость электровелосипеда самодельного и заводского

Результаты Google опроса