ΜΑΘΗΜΑ:ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΘΕΜΑ:ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΙΜΟ:ΣΙΣΣΥ ΡΟΥΣΟΠΟΥΛΟΥ ΤΑΞΗ:Α ΤΜΗΜΑ:3 ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:2009-2010 2ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΖΕΦΥΡΙΟΥ

ΝΕΡΟΜΥΛΟΣ

1.Ανάλυση τεχνολογικής ενότητας στην οποία ανήκει η κατασκευή

Ενέργεια και ισχύς Kάθε φυσικό σύστηµα περιέχει (ή εναλλακτικά αποθηκεύει) µία ποσότητα που ονοµάζεται ενέργεια. Οποιαδήποτε µορφή δράσης από τα παιδικά παιχνίδια µέχρι τη λειτουργία των µηχανών και από το µαγείρεµα τροφών µέχρι τη γραµµή παραγωγής στο εργοστάσιο προϋποθέτει κατανάλωση ενέργειας. Οι πράγµατι πολυποίκιλες µορφές ενέργειας βρίσκονται πίσω από την ασύλληπτη ποικιλία των φυσικών φαινοµένων. Η ενέργεια µε την οποία τροφοδοτείται ο πλανήτης µας προέρχεται εξ ολοκλήρου από τον Ήλιο. Η Ενέργεια χαρακτηρίζεται, τόσο στη θεωρία όσο και στη πράξη, περισσότερο ως µια λογιστική έννοια, που µας δίνει τη δυνατότητα να προβλέψουµε την εξέλιξη ή την κίνηση ενός συστήµατος. Ορίζεται σαν το ποσό του έργου που απαιτείται προκειµένου το σύστηµα να πάει από µια αρχική κατάσταση σε µια τελική. Ακριβώς πόση ενέργεια περιέχεται σε ένα σύστηµα µπορεί να υπολογιστεί παίρνοντας το άθροισµα ή το ολοκλήρωµα ενός αριθµού ειδικών εξισώσεων (όπως οι εξισώσεις Λαγκράνζ ή οι εξισώσεις Χάµιλτον), καθεµιά από τις οποίες δίνει την ενέργεια που έχει αποθηκευτεί κατά έναν ιδιαίτερο τρόπο. Ανάλογα µε τον τρόπο που έχει αποκτηθεί, ανταλλαχθεί ή αποθηκευτεί, µπορούµε να µιλήσουµε για πολλές µορφές ενέργειας:

• κινητική ενέργεια • δυναµική ενέργεια • ενέργεια ακτινοβολίας • πυρηνική ενέργεια • θερµική ενέργεια • ηλεκτρική ενέργεια • φωτεινή ενέργεια • χηµική ενέργεια

Η Ισχύς είναι ένα από τα πιο σηµαντικά µεγέθη της φυσικής. Είναι ο ρυθµός παραγωγής έργου, ή περισσότερο κατανοητά, ο ρυθµός µεταβίβασης οποιασδήποτε ενέργειας. Για ένα καθορισµένο φυσικό σύστηµα, ισχύς ορίζεται ως η ενέργεια στη µονάδα του χρόνου που προσδίδεται στο σύστηµα από το περιβάλλον (ή αντίστροφα, αποδίδεται από το σύστηµα προς το περιβάλλον).

2.Γενική περιγραφή αντικειµένου Ο µηχανισµός του νερόµυλου αποτελείτο από δύο µέρη: το κινητικό, που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήµατά της, και το αλεστικό, που περιλάµβανε τις µυλόπετρες µε τα εξαρτήµατα λειτουργίας. Υπήρχαν και βοηθητικά συστήµατα, π.χ. ρύθµισης των µυλόπετρων, µεταφοράς και µετατροπής της κίνησης, σταµατήµατος κ.ά., τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή. Οι µυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίµωλο, των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή. Η ποιότητά τους ήταν άριστη, γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες. Αναφορά στην εξαιρετική τους ποιότητα βρίσκουµε σε έγγραφο του 1321 του Ενετού χαρτογράφου Μαρίνου Σανούδου του Πρεσβυτέρου.

3.Τεχνικά-Κατασκευαστίκα σχεδια Κάτοψη

Πρόσοψη

4.Πορεία εργασίας Αρχικά έκοψα τα κόντρα-πλακέ στις διαστάσεις που ήθελα.Μετά τα κόλλησα έτσι πως είχα σκεφτεί και έβαλα το πλαστικό µπολ στο τετράγωνο που είχε σχηµατιστεί.Αφού στέγνωσε όλο,το κόλλησα πάνω στην µακέτα και έβαψα τα κόντρα-πλακέ.Επιπλέον µε τον αφρό πολυορεθάνη έκανα τα βουνά και τα άφησα να στεγνώσουν µία η µέρα.Την επόµενη µέρα έβαψα τα βουνά µε το σπρέι.Επίσης πήρα µπογία µπλέ και έκανα το ποτάµι.Με τις πετρούλες έκανα το περίγραµµα του ποταµιού.Την ίδια η µέρα κόλλησα µε ξυλόκολλα τα δεντράκια.το γρασίδι και τους θάµνους πάνω στα βουνά.

5.Ιστορική εξέλιξη του αντικειµένου Η ιστορία του νερόµυλου αρχίζει µε την νεροµηχανή, που αναφέρεται χωρίς λεπτοµέρειες σε επιγραφές των Σουµερίων. Πιστεύεται ότι στην Ουρ χρησιµοποιήθηκαν τροχοί µε φτερά από κεραµικές πλάκες για υδροδότηση και πιθανόν για άλεση σιταριού. Ο παλιότερος γνωστός νερόµυλος αναφέρεται ως «υδραλέτης» από τον Στράβωνα. Βρισκόταν κατά την παράδοση στα Κάβειρα, στο παλάτι του Μιθριδάτη ΣΤ΄ του Ευπάτορα, βασιλιά του Πόντου, όπου το 64 π.Χ. τον είδαν οι Ρωµαίοι κατακτητές. Ο Βιτρούβιος στο έργο του περί αρχιτεκτονικής τον περιγράφει, ενώ ο Πλίνιος τον αναφέρει ως νέα µηχανή. Οι Ρωµαίοι έδειξαν µια αµφιλεγόµενη στάση προς τη µηχανική και ειδικότερα τις µηχανικές επιστήµες που δεν ήταν δεκτές σαν σοβαρά αντικείµενα απλά δεν είχαν απαιτήσεις να χρησιµοποιήσουν επινοήσεις που περιορίζουν το µόχθο του ανθρώπου. Πράγµατι ενθάρρυναν τη χρησιµοποίηση σκληρής και επίπονης δουλειάς για να κρατήσουν απασχοληµένη τη µεγάλη τους «λίµνη των δούλων». Έτσι στην εποχή του ∆ιοκλητιανού (284–303 µ.Χ.) το σιτάρι το αλέθουν µε χειρόµυλους ή στην καλύτερη περίπτωση µε µύλους που τους κινούσαν βόδια. Ο ανεµόµυλος ακόµη δεν είχε εφευρεθεί και οι νερόµυλοι θεωρούνταν επιστηµονικό αξιοπερίεργο. Αν και ο νερόµυλος αποτελεί αναντίρρητα εφεύρεση του αρχαίου κόσµου δεν είχε σηµαντική χρήση στο µεσαίωνα. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ο νερόµυλος δεν ήταν από την αρχή η τέλεια µηχανή δουλειάς, που θεωρούσαν δεδοµένη. Η χρήση του παρεµποδίζονταν για µακρά περίοδο, όχι όµως από έλλειψη ενδιαφέροντος στη µηχανολογική και τεχνολογική πρόοδο, αλλά από σοβαρά µειονεκτήµατα στην κατασκευή του. Τον 6ο µ.Χ. αι. κατασκευάστηκαν από τον Βελισάριο µύλοι πάνω σε πλοία που δούλευαν µε τη ροή του ποταµού Τίβερη κατά την πολιορκία της Ρώµης από τους Γότθους, ενώ αργότερα στη Β∆ Ευρώπη, αλλά και το νησί του Μουράνο στη Βενετία χρησιµοποιήθηκε η κίνηση της παλίρροιας καθώς το νερό ανεβαίνει ή κατεβαίνει. Στη Χαλκίδα αναφέρεται επίσης από τους περιηγητές η λειτουργία νερόµυλων µε την κίνηση της παλίρροιας. Οι αιώνες περνούν. Πολύ νερό κύλησε στα µυλαύλακα από τότε. ∆εν υπάρχει χωριό στην Ευρώπη από τον Ατλαντικό µέχρι τα Ουράλια που να µην έχει τον µυλωνά του και ένα τροχό που να κινείται µε τη ροή του νερού. Ο νερόµυλος αποτελεί σταθµό της Ιστορίας της Τεχνολογίας γιατί είναι η πρώτη µηχανή που κινήθηκε µε τη βοήθεια φυσικής πηγής ενέργειας, το νερό, αντικαθιστώντας τον άνθρωπο ή τα ζώα που κινούσαν ως τότε τους µύλους.

6.Χρησιµότητα του ατοµικού σας έργου Οι νερόµυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα µεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιµοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δηµητριακών / σιτηρών και λιγότερο για το άλεσµα δεψικών υλών χρήσιµων στα βυρσοδεψεία (ταµπακόµυλοι), για την παρασκευή µπαρουτιού (µπαρουτόµυλοι) και κουρασανιού για οικοδοµικές εργασίες.

7.Επιπτώσεις στο περιβάλλον Επιπτώσεις στο περιβάλλον του νερόµυλου είναι µόνο θετικές.Αυτές είναι ότι: ∆εν ρυπαίνει το περιβάλλον,δεν καίει καύσιµο και δεν έχει απόβλητα.Επίσης µετατρέπει τη ροή του νερού σε κινητική ενέργεια.

8.Συσχέτιση µε επιστηµονικές γνώσεις Αρχές λειτουργίας

Η λειτουργία των υδροκίνητων µηχανισµών γινόταν µέσω µικρού ή µεγάλου υδροτροχού (φτερωτής), όρθια ή οριζόντια τοποθετηµένου, τον οποίο µε διάφορους τρόπους περιέστρεφε η δύναµη του κινούµενου νερού. Οι όρθιοι υδροτροχοί καθιερώθηκαν ως «ρωµαϊκοί», διότι η εξάπλωσή τους έγινε στο ρωµαϊκό κράτος, ενώ οι µεταγενέστεροι οριζόντιοι ως «ελληνικοί» ή «ανατολικοί», διότι χρησιµοποιήθηκαν στη βυζαντινή επικράτεια. Και οι δύο αρχικά κινούσαν µόνο αλεστικούς νερόµυλους. Από το νερό µπορούµε να εκµεταλλευτούµε ενέργεια δύο µορφών: την κινητική, αυτή που έχει το νερό όταν κινείται, και τη δυνατότητα, αυτή που δίνει όταν µειώνεται η διαφορά στάθµης της επιφάνειάς του. Και οι δύο αυτές µορφές χρησιµοποιούνται από την εποχή της προβιοµηχανικής τεχνολογίας ως τις µέρες µας για κίνηση πολλών ειδών, µορφών, χρήσεων και παραγωγικής ικανότητας υδροκίνητων µηχανών. Πρώτα χρησιµοποιήθηκε η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη φυσική και µόνο ροή των ποταµών µε την τοποθέτηση όρθιων µικρών φτερωτών πάνω από το ρεύµα του νερού, το οποίο παρασύροντας προεξέχοντα και βυθισµένα πτερύγια, τις περιέστρεφε. Πολύ αργότερα χρησιµοποιήθηκε µε τον ίδιο τρόπο η ροή της παλίρροιας (παλιρροιόµυλοι), όπως και η ροή µεγάλων πλωτών ποταµών σε µύλους προσαρµοσµένους σε δεµένα ποταµόπλοια. Για να έχουν την επιθυµητή αλλά και σταθερή απόδοση οι όρθιοι υδροτροχοί που τοποθετούνταν πάνω από την επιφάνεια µε το κάτω τµήµα τους βουτηγµένο στο νερό, έπρεπε η ποσότητά τους να είναι συνεχώς ικανοποιητική και αναγκαστικά οι τροχοί ακολουθούσαν την κοίτη. Το πρόβληµα έλλειψης µεγάλης ποσότητας νερού σε πολλά µέρη λύθηκε µε την εφεύρεση της οριζόντιας τοποθετούµενης και µε πολύ µικρότερη διάµετρο φτερωτής, η οποία είχε την ικανότητα να περιστρέφεται µε πολύ λιγότερη ποσότητα. Με τους οριζόντιους υδροτροχούς άρχισε ουσιαστικά και η εκµετάλλευση της δυναµικής ενέργειας που παράγεται από τη υδροστατική πίεση, η οποία οφείλεται στη διαφορά στάθµης του νερού. Παράλληλα όµως χρησιµοποιείτο και η κινητική ενέργεια (η υδατόπτωση συνδυάζει και τις δύο). Οι υδροτροχοί ήταν πάντοτε τοποθετηµένοι στο χαµηλότερο σηµείο της διαδροµής του νερού, το οποίο εκτοξευόταν στα πτερύγιά τους σχεδόν οριζόντια. Όπου η ροή ήταν διακεκοµµένη ή πολύ µικρή σε ορισµένες εποχές του χρόνου και δεν επαρκούσε, κάτω από στέρνα που µάζευε το νερό, κατασκευαζόταν χτιστός υδατόπυργος ανεστραµµένης κωνικής διατοµής εσωτερικά, ο οποίος αφού γέµιζε, το νερό εκτοξευόταν από στόµιο, που βρισκόταν στο κάτω µέρος του, στη φτερωτή.

9.Κατάλογος εργαλείων και υλικών Εργαλεία

Πριόνi Κατσαβίδια Τριπάνι Γυαλόχαρτο Ψαλίδι Σφυρί Χαρτοκόπτη Λίµα Πένσα Πινέλο

Υλικά

Κοντρα-Πλακέ Πλαστικό Μπολ Πλαστικός Σωλήνας Βίδες Καρφάκια Αφρός Πολυορεθάνης Κόλλα Χρώµατα Σπρέι Οµοιόµατα ∆έντρων Οµοιόµατα Πέτρας Γκαζόν Αυτοκόλητα Τοίχου Καλώδια Ηλεκτρική Αντλία Μπαταρίες

10.Υπολογισµός του κόστος της κατασκευής

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ:71,81€

Υλικά Κόστος

Οµοιόµατα ∆έντρων 9,99€

Μπαταρίες 4,00€

Ηλεκτρική Αντλία 11,00€

Αφρός Πολυορεθάνης 5,00€

Χρώµατα 8,00€

Βίδες 0,50€

Κοντρα-Πλακέ 15,00€

Πλαστικός Σωλήνας 1,50€

Αυτοκόλητα Τοίχου

Πλαστικό Μπολ 1,00€

Σπρέι 6,00€

Καρφάκια 0,50€

Κόλλα 3,00€

Γκαζόν 1,71€

Οµοιόµατα Πέτρας

Καλώδια 1,00€

11.Κατάλογος πηγών πληροφόρησης Internet:Gougle:neromylos Εγκυκλοπαίδεια:Βικιπαίδεια