Naarmate het debat over de afhankelijkheid van de fossiele brandstoffen meer gemeenschappelijk, zijn alternatieve energiebronnen strenger onderzocht als een potentiële antwoord op de groeiende energiecrisis. Het onderzoeken van het potentieel van hydro-elektrische energie door middel van een verscheidenheid van projecten en activiteiten die het onderzoek van de geschiedenis en het potentieel van water als een bron van macht en energie. Eenvoudige water macht projecten zijn ideaal voor elementaire studenten terwijl ingewikkelder onderzoeken over energie-overdracht zijn zeer geschikt voor middelbare scholieren.
Geschiedenis van hydro-elektriciteit
Hydro-elektrische energie is eeuwenlang gebruikt voor industriële doeleinden. Uitnodigen van studenten te onderzoeken van de geschiedenis van hydro-elektrische energie in een gerichte onderzoeksproject. Plaats studenten in onderzoeksgroepen van drie tot vier studenten. Het toewijzen van elke groep een onderwerp binnen de geschiedenis van hydro-elektriciteit. Voorgestelde subonderwerpen omvatten de geschiedenis van waterraderen, de Amerikaanse industriële revolutie, de uitvinding van de turbine of de ontwikkeling van dammen voor benutting van en controle op waterkracht. Elke groep doet onderzoek naar haar subonderwerp en bereidt een mondelinge presentatie, alsmede een schriftelijk verslag over de specifieke kenmerken van het subonderwerp. Voor sommige onderwerpen, kan u ook overwegen groepen voor de bouw van schaalmodellen van relevante objecten zoals sawmilsl of turbines.
Waterraderen en Turbines
De ontwikkeling van de turbine een revolutie teweeggebracht in de manier waarop dat industrieën water gebruikt voor het genereren van vermogen. Maak een experiment waarin studenten de doeltreffendheid van verschillende soorten waterraderen en turbines meten. Student groepen van vier met verschillende soorten schuim bestuur, twee houten spiesen, verschillende push pins, schaar, regels en enkele tekenreeks of bindgaren bieden. Laat studenten om te experimenteren met het maken van een waterrad met behulp van hun materialen afhankelijk van tijd, of tonen van de juiste manier om het bouwen van een waterrad met behulp van het overzicht bedoeld in de sectie bronnen. Test de waterraderen door gieten kopjes water over de schoepen. Laat de cursisten het aantal keer dat het wiel in 15 seconden draait te schatten van de snelheid van het wiel. Pas de hoek van de peddels te vinden van de meest efficiënte regeling. Laat de cursisten stemmen over welke waterrad het meest efficiënt ontwerp is na het experiment. Follow-up van de activiteit met een onderzoeksproject op turbines, die de efficiëntie van waterraderen van ongeveer 60 procent tot bijna 90 procent toegenomen.
Hydro-elektriciteit en geografie
In volgorde voor hydro-elektriciteit met een haalbaar energie moeten opties, dammen, waterraderen, turbines en generatoren worden geplaatst op locaties die voldoende bewegend water bieden. Vraag de cursisten om te onderzoeken van de geschiedenis van hydro-elektrische energie door het creëren van kaarten van gebieden waarin hydro-elektrische energie werd of wordt gebruikt als een bron van grote energie. Groepen studenten moeten worden toegewezen op een oppervlakte van het land, zoals het Noord-Oosten of het Midwesten, om te onderzoeken. Groepen maken kaarten waarmee de locatie van hydro-elektrische energie en de waterbron die wordt gebruikt voor energie. Groepen moeten omgaan met specifieke functies van de waterbron; bijvoorbeeld, de molens van Lowell gebruikt een 20-voet-waterval op de rivier de Merrimack aan macht waterraderen gebruikt in de textielindustrie.
Nadat groepen hebben hun kaarten presenteerde identificeren ze vervolgens van potentiële locaties waar water macht kan worden gebruikt in andere gebieden. Vragen van groepen om te bepalen van een ideale locatie voor een waterkrachtcentrale; ze moeten rekening houden met het algemene effect op het omringende milieu in hun besluitvorming. Bijvoorbeeld interfereren dammen met de zalm dat in rivieren paaien; elke rivier afgedamd omvat tevens een lift van de vis om te ontkennen de impact op het milieu. Aan het einde van de presentatie, greep een stemming op welke locatie is de beste en ontwerp een klasse voorstel te sturen naar een technicus of stad councilman in het geselecteerde gebied.