Основна информация за експерименти с капки с яйца

Проектите за падане на яйца помагат на учениците да изследват основни понятия като гравитация, сила и ускорение. В проект за капка яйца конкретните подробности и правила могат да варират. Общата идея е учениците да проектират контейнер, който ще позволи на едно яйце безопасно да падне от различни височини, без да се счупи. Често една от целите е да се опитате да използвате възможно най-малко количество материал. Проектите за падане на яйца съчетават умения за решаване на проблеми с основни принципи на инженерството и физиката.

Закони на движението

Науката зад решаването на „проблема“ с падащото яйце се намира в законите за движение на сър Исак Нютон. Първият закон гласи, че обектът в покой ще остане в покой, а обектът в движение ще остане в движение, освен ако не се действа от външна неуравновесена сила. Този закон означава, че ако силите, действащи върху падащото яйце, са равни, то ще остане в сегашното си състояние на движение. Ако се приложи сила, по-голяма от действащата върху яйцето, тя ще се ускори. "Ускорение" означава всяка промяна в скоростта - забавяне, ускоряване или промяна на посоката. Ако държите яйце, силите, които прилагате, са равни и балансирани, отменяйки силата на гравитацията. Следователно той остава неподвижен в ръката ви. Ако пуснете яйцето, гравитацията се превръща в небалансирана сила и кара яйцето да падне на земята.

Сила, маса и ускорение

Вторият закон на Нютон се занимава с връзката между масата на обекта, неговото ускорение и количеството сила, която той упражнява. Колкото по-тежък е даден обект и колкото по-бързо се движи, толкова по-голяма сила той упражнява. Гравитацията кара падащите предмети да се ускоряват със скорост 32,2 фута в секунда на квадрат. Намалявайки количеството маса в контейнера за яйца, вие намалявате силата, която тя упражнява при падане.

Равни и противоположни

Третият закон на Нютон гласи, че за всяко действие има еднаква и противоположна реакция. Това означава, че когато упражнявате сила върху даден предмет, обектът упражнява сила върху вас. Например, ако сте стояли на лодка и сте отблъснати от дока, въпреки че сте натискали дока, докът е отблъснат назад. Това е причината лодката да се отдалечи от дока. Тази концепция е полезна за разбиране защо яйцето се чупи, когато се удари в земята; земята връща силата от яйцето, когато то се срещне със земята. Използването на амортизиращи материали може да помогне за намаляване на количеството сила, обменяно между земята и яйцето.

Запазване на енергията

Законът за запазване на енергията помага да се разбере как да се смекчи ефектът от яйце, което пада на земята. Енергията не може да бъде създадена или унищожена, а само пренесена. Когато даден обект падне на земята, част от енергията му се прехвърля на земята, докато запазва част от енергията. Ето защо една топка всеки път може да отскача все по-надолу и по-ниско. В крайна сметка кинетичната енергия се разсейва и топката спира да подскача. Разбирайки, че кинетичната енергия от падане може да намалее с течение на времето, учениците могат да се опитат да минимизират силата на удара от падащото яйце, като използват материали, които позволяват отскачане.

  • Дял
instagram viewer