Καταμαράν ... με κινητήρα από λάστιχο

Κατασκευάζουμε ένα καταμαράν από φελιζόλ … που κινείται με λαστιχάκι και κουπί …

Θα μπορούσαμε να φτιάξουμε ένα παιχνίδι που να πηγαίνει στο νερό με τη βοήθεια ενός τυλιγμένου λαστίχου; Μήπως να δοκιμάσουμε να φτιάξουμε ένα καταμαράν από φελιζόλ, το οποίο θα έχει ένα κουπί που θα τυλίγεται γύρω από ένα λάστιχο και θα προχωράει γρήγορα μέσα στο νερό; … για να δούμε αν θα τα καταφέρουμε.

Υλικά που χρειαζόμαστε

σκληρό φελιζόλ (DOW), συνήθως χρώματος μπλε, πάχους 2-2,5 εκ. και πλάτους 60 εκ. (συνήθως τόσο είναι τα φύλλα αυτού του είδους φελιζόλ) ένα κομμάτι λεπτό ξυλάκι από κόντρα πλακέ ή μπάλσα, ή ένα κομμάτι από γλωσσοπίεστρο (για το κουπί του καταμαράν) κοπίδι, χάρακα και επιφάνεια κοπής μικρό τσιμπίδι ή κόφτη γυαλόχαρτα σφουγγάρια για τρίψιμο του φελιζόλ ένα μικρό σφυρί μερικά λαστιχάκια μικρού μεγέθους (π.χ. Νο 10) μερικές οδοντογλυφίδες άσπρη κόλλα ξυλουργού ή ρευστή κόλλα ή θερμοσιλικόνη με πιστόλι μικρό (10 W) ένα σφουγγαρογυαλόχαρτο ή απλό γυαλόχαρτο για το φινίρισμα της κατασκευής πλαστικά χρώματα, αν επιθυμούμε να βάψουμε το καταμαράν

Τι θα κάνουμε

Χαράζουμε με το χάρακα και ένα μολύβι μία λωρίδα πλάτους 2 με 2,5 εκ. και μήκους 60 εκ., όσο δηλαδή είναι και το πλάτος του φύλλου φελιζόλ που έχουμε στη διάθεσή μας. Προσέχουμε να έχουμε κάτω από το φελιζόλ μια επιφάνεια κοπής, όπως μεταλλική πλάκα, πρόχειρο κομμάτι λεπτού ξύλου ή οτιδήποτε άλλο επίπεδο, αλλά με μικρό πάχος, για ευκολία στο κόψιμο.

Κόβουμε προσεκτικά με το κοπίδι τη λωρίδα φελιζόλ που είχαμε χαράξει προηγουμένως.
Για μεγαλύτερη ασφάλεια και πρόληψη ατυχήματος θα ήταν καλύτερο να ζητήσουμε τη βοήθεια κάποιου μεγαλύτερου γι’ αυτό.
Κρατάμε σταθερό το χάρακα ή ένα ίσιο μικρό σανίδι χρησιμοποιώντας το για οδηγό. Βυθίζουμε το κοπίδι στην αρχή του κοψίματος μέχρι να αγγίξει την επιφάνεια κοπής και τραβάμε αργά και σταθερά προς τα κάτω, μέχρι το τέρμα.

Αυτή είναι η λωρίδα φελιζόλ που αποσπάσαμε και θα τη χρειαστούμε για να κατασκευάσουμε το καταμαράν μας. Θυμίζουμε ότι το μήκος της λωρίδας φελιζόλ είναι 60 εκ.
Με τη βοήθεια ενός χάρακα χαράζουμε πάνω της δύο κομμάτια των 20 εκ., τα οποία θα γίνουν οι δύο πλαϊνοί πλευστήρες του σκάφους μας και δύο κομμάτια των 10 εκ. που θα ενώσουν κάθετα τους δύο πλευστήρες, μπροστά και πίσω. (20+20+10+10 = 60 εκ.) Βάζουμε τη χαραγμένη λωρίδα φελιζόλ πάνω από την επιφάνεια κοπής και κόψτε με το κοπίδι ακριβώς εκεί που είχατε σημειώσει. Έτσι θα έχουμε 2 κομμάτια φελιζόλ 20 εκ. για τους πλευστήρες και 2 κομμάτια 10 εκ. για τις κάθετες ενώσεις τους, ώστε να δημιουργηθεί ένα βασικό σχέδιο καταμαράν.

Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε οδοντογλυφίδες για να ενώσουμε τα μέρη του καταμαράν και να τα κρατήσουμε σταθερά στη θέση τους.
Κόβουμε τις οδοντογλυφίδες περίπου στη μέση με ένα κόφτη ή μικρό τσιμπίδι. Φροντίζουμε τα κομμάτια αυτά να έχουν κατάλληλο μήκος, ώστε να μη διαπερνούν το ύψος των δύο κομματιών φελιζόλ, τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο.
Τοποθετούμε τα φελιζόλ των δύο πλευστήρων σε παράλληλη θέση και σε απόσταση ίση με το μήκος των δύο κάθετων συνδετικών μερών, χωρίς αυτά να περισσεύουν από τα πλάγια (βλ. παρακάτω φωτογραφία).

Παίρνουμε ένα μικρό σφυράκι και καρφώνουμε με προσοχή τις οδοντογλυφίδες πάνω από τα συνδετικά φελιζόλ των δύο πλευστήρων. Καλό θα είναι να χρησιμοποιήσουμε 5 καρφιά οδοντογλυφίδων σε κάθε μεριά με μία διάταξη που θυμίζει το πεντάρι του ζαριού.
Επίσης, πριν τα καρφώσουμε, μπορούμε να βάλουμε λίγη άσπρη κόλλα ξυλουργού ή υγρή κόλλα ή θερμοσιλικόνη με μικρό πιστόλι ισχύος 10 W.

Εφόσον χρησιμοποιήσουμε καρφάκια από οδοντογλυφίδες για τη στερέωση των μερών μεταξύ τους, είμαστε έτοιμοι να προχωρήσουμε στη κατασκευή του κουπιού. Αν όμως έχουμε χρησιμοποιήσει και κόλλα θα χρειαστεί να περιμένουμε ωσότου να στεγνώσει ή να κρυώσει, ανάλογα με την περίσταση. Στη συνέχεια, περνάμε ένα λαστιχάκι κάθετα και γύρω από τους δύο πλευστήρες και είμαστε έτοιμοι για να κατασκευάσουμε το κουπί του καταμαράν.

Το κουπί του καταμαράν μπορεί να είναι μια λεπτή λωρίδα φελιζόλ με μήκος 5-7 εκ., πλάτος 2-2,5 και πάχος 0,3-0,5 εκ. ώστε να μην σπάει εύκολα στο γύρισμα του λάστιχου. Φυσικά το κουπί μπορεί να είναι και ένα λεπτό κομμάτι από λεπτό κόντρα πλακέ ή μπάλσα παρόμοιων διαστάσεων, ή ακόμα ένα κομμάτι από ξυλάκι, όπως από ένα γλωσσοπίεστρο.
Αφού κόψουμε και το κουπί, το καταμαράν μας είναι έτοιμο για «κούρδισμα». Δηλαδή, δεν έχουμε παρά να στρίψουμε το κουπί μέσα στο λάστιχο 20-30 φορές, ανάλογα την ελαστικότητά του και να το βάλουμε στο νερό. Το καταμαράν μας είναι έτοιμο να ταξιδέψει!

Χρειαζόμαστε μια μεγάλη λεκάνη ή πλαστική μπανιέρα μωρού ή ένα μακρόστενο πλαστικό κουτί αποθήκευσης, για να φτιάξουμε μια «μικρή λιμνούλα» για το καταμαράν μας. Εναλλακτικά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μία μεγάλη και ανθεκτική χαρτόκουτα, όπου μέσα θα τοποθετήσουμε νάιλον ή φύλλο πλαστικού για να βάλουμε το νερό. Το ύψος της χαρτόκουτας δε χρειάζεται να είναι πάνω από 7-10 εκ., οπότε την κόβουμε ανάλογα σε ένα τέτοιο ύψος. Μπορούμε ακόμα να ενώσουμε δύο πλαστικά τελάρα, στα οποία έχουμε αφαιρέσει το ένα τους πλαϊνό τοίχωμα, να βάλουμε μέσα μία ανοιγμένη πλαστική σακούλα σκουπιδιών και να γεμίσουμε με νερό, ώστε να φτιάξουμε τη «μικρή τεχνητή λιμνούλα» που χρειαζόμαστε. Ακόμα, μπορούμε να κατασκευάσουμε μια «ξύλινη λιμνούλα» με κομμάτια από μελαμίνη, νοβοπάν ή κόντρα πλακέ, κατάλληλα συναρμολογημένα, όπως φαίνεται στη φωτογραφία παρακάτω (βλ. τελευταία φωτογραφία). Εσωτερικά καλύπτουμε με σιλικόνη τους αρμούς για αδιαβροχοποίηση ή απλά βάζουμε ένα κομμάτι διάφανο νάιλον ή πλαστικό για να συγκρατεί στεγανά το νερό.

Ερωτήματα

Παρατηρήστε την κίνηση του καταμαράν μέσα στο νερό στις παραπάνω εικόνες, που το παιχνίδι είναι μέσα στο νερό.

• Πώς φαίνονται τα απόνερα από τους πλευστήρες μπροστά, πλάγια και πίσω;
• Μπορείτε να σκεφτείτε τρόπους ώστε να δώσετε στους πλευστήρες ένα άλλο σχήμα ώστε να διασχίζουν πιο εύκολα το νερό;
• Μήπως αυτό επηρεάζει τον τρόπο που κινείται το καταμαράν μέσα στο νερό;
• Πώς θα το κάναμε να πηγαίνει πιο γρήγορα και σε μεγαλύτερη απόσταση;
• Τι θα συνέβαινε αν φτιάχναμε ένα διαφορετικό κουπί; (ένα διπλό κουπί, για παράδειγμα)

Παρατηρήστε τις παραπάνω εικόνες με το διαφορετικό σχήμα που έδωσαν στους πλευστήρες των καταμαράν τα παιδιά (π.χ. τη φωτογραφία με τα 3 καταμαράν), χρησιμοποιώντας γυαλόχαρτο για να τους λειάνουν και να τους διαμορφώσουν.

• Νομίζετε ότι αυτά τα καταμαράν θα κινούνται ποιο εύκολα και πιο γρήγορα μέσα στο νερό και γιατί;
• Μπορείτε να σκεφτείτε πώς θα το ελέγξουμε αυτό;
• Τι συμβαίνει με την ενέργεια και την κίνηση του καταμαράν;
• Πώς μπορούμε να συζητήσουμε την κίνηση του καταμαράν χρησιμοποιώντας τη … "γλώσσα της ενέργειας";
• Μπορούμε να παίξουμε το "κυνηγητό της ενέργειας" με αυτό το παιχνίδι;

Τι συμβαίνει;

…

Διδακτική αξιοποίηση

Τα καταμαράν με κινητήρα από λάστιχο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα σχέδιο ομαδικής εργασίας στην τάξη, στην ενότητα "Ενέργεια" της Ε΄ και της Στ΄ τάξης [Ενέργεια: Φύλλο Εργασίας 1 & 2].

Δείτε ένα βίντεο με μια εκδοχή της κατασκευής "Ένα καταμαράν, συσκευή ενέργειας!", από το 10^ο Δημοτικό Σχολείο Ρεθύμνου και τον φίλο και συνάδελφο Καβούνη Χρυσό