تعتبر تجربة قطرة البيض - مشروع علمي حيث يصنع الطلاب طرقًا لمنع البيضة من الانكسار عند سقوطها من ارتفاع معين - من أبرز الأحداث في معظم فصول الفيزياء. تابع القراءة لمعرفة المزيد حول المفاهيم الأساسية والأساسية التي توضحها التجربة.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
إن قوة الجاذبية والسقوط الحر ومقاومة الهواء والسرعة النهائية كلها مفاهيم فيزيائية أساسية ستتعلم عنها في مشروع علم قطرة البيض.
سحب الجاذبية
الجاذبية هي القوة الموجودة بين الأرض والأشياء القريبة منها. هناك نوعان من المعايير عند تحديد الجاذبية:
قوة الجاذبية: يتمثل بFجراف، هذه هي القوة التي تؤثر على الأشياء الموجودة على سطح الأرض أو بالقرب منه. يمكن حساب قوة الجاذبية بالمعادلة:
F_ {grav} = \ text {mass} \ times \ text {التسريع}
تسارع الجاذبية: يتمثل بز، هذا هو التسارع الذي يختبره الجسم عندما تكون الجاذبية هي القوة الوحيدة المؤثرة عليه. جميع الأجسام الموجودة على سطح الأرض أو بالقرب منه لها نفس قيمة تسارع الجاذبية (ز): 9.8 م / ث / ث (متر في الثانية في الثانية).
السقوط الحر
الجسم الذي يسقط بحرية هو الشيء الذي يقع تحت التأثير الوحيد لقوة الجاذبية. هناك نوعان من الخصائص التي تحدد الكائن في السقوط الحر:
- لا يواجه الجسم مقاومة للهواء.
- تسقط جميع الأجسام الساقطة على الأرض بمعدل 9.8 م / ث / ث.
مقاومة الهواء
تحدث مقاومة الهواء عندما يصطدم السطح الأمامي لجسم ساقط بجزيئات الهواء. العاملان الأكثر شيوعًا اللذان يمكن أن يغيرا مقاومة الهواء هما سرعة الجسم ومساحة المقطع العرضي ؛ زيادة في أي منهما يزيد مقاومة الهواء.
عندما يقابل جسم في السقوط الحر مقاومة الهواء ، تكون المعادلة هي:
F_ {net} = \ text {mass} \ times \ text {التسريع}
أينFصافيهو الفرق بين قوة الجاذبية وقوة مقاومة الهواء.
السرعة النهائية
السرعة النهائية هي السرعة الثابتة لجسم يسقط بحرية عبر غاز أو سائل. عندما يسقط جسم ويقابل زيادة في مقاومة الهواء ، فإن مقاومة الهواء في النهاية توازن قوة الجاذبية. لذلك ، فإن قوة مقاومة الهواء تتناسب مع السرعة ؛ تزداد مقاومة الهواء مع زيادة سرعة الجسم حتى الوصول إلى السرعة النهائية.
تجعل تجارب قطرة البيض تعلم الفيزياء أمرًا ممتعًا وممتعًا ومحفزًا. استمتع بالتأكيد ، لكن لا تنسَ تطبيق هذه الأساسيات المهمة أثناء صياغة مشروعك.