Unul dintre obiectivele fundamentale ale educației științifice moderne este acela de a conecta noțiunile teoretice studiate la clasă cu realitatea experimentală și cu aplicațiile concrete din viața cotidiană. În acest spirit, MSP a organizat o vizită educațională la Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrică – INCDIE ICPE-CA București, oferind elevilor oportunitatea de a descoperi, direct în mediul de cercetare, concepte-cheie din programa școlară de fizică, chimie, educație tehnologică și nu numai.
Pentru că, la MSP, ne dorim să aducem știința mai aproape de elevi, fie că sunt de nivel gimnazial sau liceal, o nouă grupă de elevi dintr-un liceu din județul Ilfov a făcut astăzi un pas important spre cunoaștere, printr-o vizită la un institut de cercetare.
O introducere despre energie și transformările ei
Am marcat închiderea calendarului vizitelor la institutele de cercetare printr-un tur ghidat la Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrică – INCDIE ICPE-CA București, o ocazie excelentă de a le oferi elevilor teme de reflecție despre ce este energia și despre rolul fundamental pe care aceasta îl joacă în viața noastră de zi cu zi.
Indiferent dacă vorbim despre energia ca mărime fizică sau despre energia ca resursă, este esențial să recunoaștem că societatea modernă se bazează, în mare măsură, pe producerea, transformarea și utilizarea eficientă a energiei.
O întâlnire între elevi și oameni de știință
Elevii clasei a IX-a (profil pedagogic) din cadrul Liceului Tehnologic „Barbu A. Știrbey” din Buftea au participat la o prezentare a institutului și la un tur ghidat susținut de cercetători ai acestuia. Întâlnirea a fost marcată de entuziasm, dialoguri interactive, întrebări relevante și demonstrații experimentale.
Gazdele evenimentului au fost:
• dr. ing. electrotehnist Paula Angheliță, șef laborator,
• dr. ing. fizician Delia Pătroi, șef laborator,
• dr. ing. fizician Eros-Alexandru Pătroi, coordonator al Centrului de pregătire a tinerilor pentru cercetare, Centrul „Alexandru Proca” și președinte al Consiliului Științific al INCDIE ICPE-CA.
Accesul elevilor în cadrul institutului a fost facilitat de Daniela și Florentina, din echipa MSP.
Energia și responsabilitatea utilizării ei
Energia este motorul civilizației moderne. O folosim zilnic pentru iluminat, încălzire, transport, comunicații, industrie și dezvoltare tehnologică. De la descoperirea focului până la utilizarea energiei solare și eoliene, progresul umanității a fost strâns legat de modul în care a valorificat diferitele forme de energie.
Acest progres implică însă și responsabilitate. Consumul excesiv și utilizarea resurselor neregenerabile au condus la poluare și schimbări climatice. Elevii au aflat cât de important este să ne orientăm către surse de energie regenerabile și să folosim energia într-un mod eficient și sustenabil.
De asemenea, li s-a explicat faptul că energia poate fi clasificată atât în funcție de forma sa, cât și în funcție de sursa din care provine.
🔋 Tipuri de energie (după formă)
1. Energia mecanică
o energia cinetică (de mișcare)
o energia potențială (gravitațională, elastică)
2. Energia termică – asociată temperaturii și agitației termice a particulelor
3. Energia electrică – asociată mișcării sarcinilor electrice
4. Energia chimică – stocată în legăturile chimice (alimente, combustibili, baterii)
5. Energia nucleară – eliberată în procese de fisiune și fuziune nucleară
6. Energia radiantă (luminoasă) – transportată de radiațiile electromagnetice
7. Energia sonoră – asociată undelor mecanice care se propagă într-un mediu
8. Energia magnetică – asociată câmpurilor magnetice
🌱 Tipuri de energie (după sursă)
Energie regenerabilă
• solară
• eoliană
• hidroenergetică
• geotermală
• biomasă
Energie neregenerabilă: cărbune, petrol, gaze naturale, energie nucleară (uraniu).
Experimente și vizite în laboratoare
Momentul culminant al vizitei a fost reprezentat de accesul în laboratoare. Elevii au vizitat:
• laboratorul de analiză fizico-chimică a materialelor,
• laboratorul de studiu al panourilor fotovoltaice,
• laboratorul de imprimare cu pulberi metalice.
În plus, au asistat la demonstrații experimentale spectaculoase și intuitive.
Experimentul pendulului cu nisip (figuri de tip Lissajous)
Un recipient umplut cu nisip a fost suspendat sub forma unui pendul. Atunci când era pus în mișcare, nisipul care se scurge desena pe suprafața de dedesubt forme geometrice complexe (spirale, elipse, curbe).
Acest experiment a ilustrat:
• mișcarea oscilatorie,
• acțiunea gravitației,
• amortizarea mișcării prin frecare,
• compunerea mișcărilor pe direcții perpendiculare.
Experimentul magnetului și al plăcii de cupru – curenți turbionari
În experimentul în care magnetul pare să fie „respins” de o placă de cupru, se întâmplă următoarele etape:
1. Magnetul cade spre placa de cupru.
2. Câmpul magnetic din interiorul plăcii se modifică în timp.
3. Această variație induce curenți electrici în cupru (legea inducției electromagnetice – Faraday).
4. Curenții turbionari creează un câmp magnetic propriu.
5. Conform legii lui Lenz, câmpul indus se opune variației care l-a produs.
Rezultatul este frânarea mișcării magnetului, ceea ce creează impresia unei „respingeri”.
De ce sunt utile aceste întâlniri?
Elevii au observat și machete funcționale care ilustrează: producerea biogazului și utilizarea materialelor feromagnetice pentru evitarea formării chiciurii depuse pe cablurile de înaltă tensiune.
Astfel de activități sunt extrem de valoroase deoarece facilitează învățarea prin experiment. Pentru elevii de la profil pedagogic, aceste experiențe pot fi replicate ulterior cu mijloace simple, în activitatea didactică, stimulând curiozitatea și interesul viitorilor elevi pentru știință.
Perspective pentru viitor
Este întotdeauna o bucurie să fim alături de elevi și să îi sprijinim în descoperirea universului cercetării științifice. Unul dintre obiectivele principale ale pilonului educațional MSP este conectarea elevilor cu domeniile STEM, iar colaborarea cu institute de cercetare precum INCDIE ICPE-CA București este esențială în atingerea acestui scop.
Ne dorim ca anul următor să aducă și mai multe astfel de oportunități pentru copii. Rămâneți aproape de noi pentru a fi la curent cu viitoarele activități!
