Експериментът с капки с яйца - научен проект, при който учениците изработват начини да предпазят едно яйце от счупване при падане от определена височина - е акцент в повечето часове по физика. Прочетете, за да научите повече за основните, но същевременно фундаментални концепции, които демонстрира експериментът.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Привличането на гравитацията, свободното падане, въздушното съпротивление и крайната скорост са всички ключови физически понятия, за които ще научите в научния проект за капки яйца.
Издърпването на гравитацията
Гравитацията е силата, която съществува между земята и предметите в близост до нея. При определянето на гравитацията има два критерия:
Сила на гравитацията: Представен отFгравитация, това е силата, която действа върху обекти на или близо до земната повърхност. Силата на гравитацията може да се изчисли чрез уравнението:
F_ {гравиране} = \ текст {маса} \ пъти \ текст {ускорение}
Ускорение на гравитацията: Представен отж, това е ускорението, което изпитва обектът, когато гравитацията е единствената сила, приложена към него. Всички обекти на или близо до земната повърхност имат еднаква стойност за ускорението на гравитацията (
ж): 9,8 m / s / s (метри в секунда в секунда).Свободно падане
Свободно падащ обект е този, който попада под единственото влияние на силата на гравитацията. Има две характеристики, които определят обект при свободно падане:
- Обектът не среща въздушно съпротивление.
- Всички свободно падащи обекти падат на земята със скорост 9,8 m / s / s.
Въздушно съпротиление
Въздушното съпротивление възниква, когато водещата повърхност на падащ обект се сблъска с въздушни молекули. Двата най-често срещани фактора, които могат да променят въздушното съпротивление, са скоростта на обекта и площта на неговото напречно сечение; увеличаването на двете увеличава въздушното съпротивление.
Когато обект при свободно падане срещне въздушно съпротивление, уравнението е:
F_ {мрежа} = \ текст {маса} \ пъти \ текст {ускорение}
къдетоFнетое разликата между силата на тежестта и силата на въздушното съпротивление.
Терминална скорост
Терминална скорост е постоянната скорост на обект, свободно падащ през газ или течност. Когато обектът падне и срещне нарастване на въздушното съпротивление, в крайна сметка въздушното съпротивление балансира силата на гравитацията. Следователно силата на въздушното съпротивление е пропорционална на скоростта; въздушното съпротивление се увеличава с увеличаване на скоростта на обекта, докато се достигне крайната скорост.
Експериментите с капки с яйца правят ученето за физика забавно, достъпно и стимулиращо. Определено се наслаждавайте, но не забравяйте да приложите тези важни основи, докато изработвате проекта си.