Laboratori di Ingegneria per le scuole

Il laboratorio prevede un primo incontro, della durata di 4 ore, durante il quale gli studenti potranno apprendere i concetti di base dei sistemi acquedottistici e lavorare in gruppo per progettare, realizzare e collaudare un prototipo di sistema acquedottistico su piccola scala. Si affronteranno, inoltre, i temi dei consumi idrici a livello domestico e verranno illustrate le tecnologie oggi disponibili per il risparmio idrico. L’incontro prevederà poi l'illustrazione dei metodi per la caratterizzazione dei consumi idrici di ogni dispositivo domestico (doccia, lavabo, lavatrice, etc.) e l’assegnazione di un’esercitazione che gli studenti svolgeranno presso le proprie abitazioni e di cui presenteranno i risultati nell'arco di un secondo incontro conclusivo, della durata di circa 2 ore. In virtù dell’analogia tematica, questo laboratorio si presta a essere svolto in combinazione con il laboratorio “Come ridurre il consumo di energia elettrica delle nostre abitazioni?”. L'erogazione del laboratorio è garantita a gruppi di almeno 10 partecipanti.

Il laboratorio prevede 4 ore di attività con i ricercatori di Ingegneria, durante le quali gli studenti apprenderanno i concetti di base dei sistemi di produzione di energia, alimentati sia da fonti non rinnovabili sia da fonti rinnovabili. Inoltre, si analizzerà l’impatto degli eventi di cronaca sui consumi di energia elettrica in Italia e nel mondo. L’incontro si concluderà con un workshop sui metodi per la caratterizzazione dei consumi elettrici di ogni dispositivo domestico (frigorifero, lavatrice, lavastoviglie, etc.) e con l’assegnazione di un’esercitazione che gli studenti potranno svolgere presso le proprie abitazioni. In virtù dell’analogia tematica, questo laboratorio si presta a essere svolto in combinazione con il laboratorio “Come ridurre il consumo idrico delle nostre abitazioni?”.

Il laboratorio, della durata di 4 ore, ha l'obiettivo di avvicinare gli studenti ai concetti di base della dinamica dei fluidi, con particolare riferimento ai sistemi idrici in pressione e alle reti acquedottistiche. Nel dettaglio, dopo un primo inquadramento delle principali leggi alla base della fluidodinamica (equazione di continuità, teorema di Bernoulli, equazione del moto) gli studenti avranno modo di condurre un'attività sperimentale presso il banco-prova del laboratorio di Costruzioni Idrauliche del Dipartimento di Ingegneria, effettuando una serie di manovre di azionamento di dispositivi idraulici e raccogliendo dati tramite l'utilizzo di un sistema di acquisizione ad alta frequenza. L’incontro si concluderà con la rielaborazione dei dati raccolti in laboratorio, finalizzata alla verifica sperimentale delle leggi che governano la dinamica dei fluidi in pressione. L'erogazione del laboratorio è garantita a gruppi di almeno 10 partecipanti.

Il laboratorio prevede 4 ore di attività con i ricercatori di Ingegneria, durante le quali gli studenti, anche senza basi informatiche, potranno apprendere le basi della programmazione di schede elettroniche della famiglia Arduino ed utilizzare sensori e motori elettrici per controllare piccoli robot mobili, con materiali e kit forniti dal Dipartimento. Al termine dell’attività, verranno forniti ai partecipanti gli strumenti software per controllare gli stessi robot in un ambiente virtuale e verranno proposte delle challenge da affrontare in un tempo stabilito, con il supporto remoto dei ricercatori di Ingegneria. Le soluzioni virtuali di queste challenge potranno essere verificate in un incontro conclusivo con i robot reali già visti nel laboratorio pratico.

Il laboratorio è strutturato in una serie di 6 incontri da 2 ore ciascuno ed ha l'obiettivo di proporre un contest da affrontare nel corso dell'anno scolastico". Durante il contest la classe si potrà suddividere in 3 o più gruppi, ciascuno dei quali potrà scegliere una tipologia di veicolo futuribile per il trasporto di cose o persone (es. droni monoposto, hoverboard con abitacolo, monopattini autonomi, vetture elettriche, monoposto da competizione) da progettare seguendo i consigli e le spiegazioni dei ricercatori di Ingegneria. Saranno organizzati incontri mensili (6 incontri da 2 ore ciascuno per anno scolastico) nei quali gli studenti potranno apprendere i metodi principali per la progettazione dei veicoli proposti, dal design iniziale alla progettazione di dettaglio dei componenti principali (es. motori elettrici, batterie, telaio, etc.), focalizzando l’attenzione sulle strategie per ridurre i consumi energetici ed aumentare le prestazioni.

Il laboratorio di 4 ore si propone di avvicinare gli studenti al mondo delle costruzioni e delle strutture invitandoli ad applicare direttamente i principi statici su cui si basa la progettazione strutturale. Quale deve essere la geometria, quanti elementi devo usare e come li devo collegare tra loro per costruire una struttura? Per rispondere useremo gli spaghetti ed i marshmallow e impareremo ad assemblarli. A casa, gli studenti replicheranno quanto imparato in aula costruendo una torre di spaghetti. A scuola decreteremo la vincitrice o il vincitore della sfida, ovvero, chi costruirà la torre più alta e resistente alla prova di carico.