Technická stavebnica Kosmos: Slnečná energia 2 - Solar master

Preskúmaj energiu slnka

Energia slnka je zdrojom všetkej energie na Zemi. Len za jednu hodinu Slnko vyžiari na Zem viac energie ako celé ľudstvo spotrebuje za jeden rok.  Na Zemi sa táto energia premieňa do mnohých podôb. Z časti zohrieva všetko čo sa nachádza na zemskom povrchu, sčasti sa mení na mechanickú energiu a takto dáva silu vetru alebo morským prúdom a taktiež sa mení na energiu chemických reakcií, ktoré prebiehajú vo všetkých organizmoch a to umožňuje život na našej planéte. Samozrejme, že slnko stojí aj za vznikom fosílnych palív, kedže tie vznikali rozkladom rastlinných a živočíšnych zvyškov.

Postav 22 modelov a pozoruj zákony fyziky

Z viac ako 260 častí postavíš 22 modelov, ktoré budú poháňané energiou slnka. Zoznámiš sa s fotovoltaickým článkom, elektromotorom aj mechanickými prevodmi a spoznáš ako tieto prvky dokážu uviesť stroje do pohybu.

Určené pre mladých vedcov starších ako 8 rokov. 

Vrtuľník alebo helikoptéra je motorové rotorové lietadlo  schopné zvisle vzlietnuť a pristáť, vznášať sa na mieste a lietať dozadu i nabok. Prvý zdokumentovaný pilot vrtuľníka na svete bol Paul Cornu, francúzsky vynálezca. Stroj zhotovil sám a prevažne z častí bicykla. Dňa 13. novembra 1907 sa posadil za riadenie a vzniesol sa na 20 sekúnd do výšky 30 centimetrov. Pri ďalších pokusoch sa mu podarilo dosiahnuť závratnú výšku 2 metre.

Náš vrtulník je samozrejme napájaný z fotovoltaického článku.

Žeriav je stroj na dvíhanie a prenášanie ťažkých bremien. Pracuje na princípe sústavy kladiek, ktoré znižujú silu potrebnú na vyzdvihnutie nákladu. Rameno žeriava je spravidla možné otáčať a posúvať, čím dochádza k presúvaniu bremena. Žeriav sa využíva všade tam, kde je potreba manipulovať s ťažkými bremenami, najčastejšie v stavebníctve, strojárskom a hutníckom priemysle, doprave a pod.

Náš žeriav je poháňaný elektrickou energiou z fotovoltaického článku.

Vieš ako funguje lietadlo? Skús sa pozrieť na článok: "Prečo lietadlo lieta, aj keď je ťažké?".

Tu len uvedieme, že lietadlo potrebuje hnaciu jednotku, ktorá dodáva lietadlu energiu potrebnú na prekonanie odporu vzduchu a na získanie doprednej rýchlosti. 

Naša hnacia jednotka bude elektromotor, napájaný energiou z fotovoltaického článku.

Vedel si, že prvý let uskutočnili bratia Wrightovci, dňa 17. decembra 1903?  Let bol dlhý 39 metrov, trval 12 sekúnd a bol zachytený na ich najznámejšej fotografii.

Výťah je transportný  prostriedok používaný na presun ľudí a materiálu v zvislom (takmer zvislom) smere. Zvislý smer je zvolený preto, lebo výťah na spätný pohyb využíva gravitáciu. Elektrické výťahové kabíny sú ťahané rolujúcimi oceľovými lanami pomocou kladky a protizávažia. Prvý elektrický výťah zostrojil Werner von Siemens v roku 1880.

Lanovka  je dopravné, v ktorom sa ako nosný alebo ťažný prvok využíva lano. Lanovku, ktorú zostrojíš v tejto stavebnici je visutá, takže cestujúcich prepravuješ vzduchom. Kedže je stavebnica tématicky zameraná na využitie energie slnka, ani teraz to nebude inak.

Je to zariadenie, ktoré premieňa slnečnú energiu priamo na elektrickú. Tieto články sa nachádzajú napr. v kalkulačkách alebo hodinkách. Podstatou celej premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav.  Svetlo (fotóny), ktoré dopadá na fotočlánok (polovodičový materiál) vytvára odovzdaním svojej energie elektróny, ktoré svojim pohybom vytvárajú elektrický prúd.

Tento princíp ťa bude sprevádzať celou stavebnicou.

Elektromotor je elektrické zariadenie premieňajúce elektrický prúd na mechanický pohyb – rotačný pohyb v našom prípade. Sústavou prevodov (ozubené kolesá, reťaze) presunieme tento pohyb ku kolesám nášho vozidla.

Opačným zariadením ku elektromotoru je zariadenie premieňajúce mechanický pohyb na elektrickú energiu – dynamo a alternátor. Konštrukčne sú si elektromotory a dynamá veľmi podobné. Elektromotor, ktorý je dodaný v stavebnici, môže byť použítý oboma spôsobmi.