Projekty vajec pomáhají studentům prozkoumat základní pojmy, jako je gravitace, síla a zrychlení. V projektu rozmetání vajec se konkrétní podrobnosti a pravidla mohou lišit. Obecná myšlenka je, aby studenti navrhli nádobu, která umožní vejce bezpečně spadnout z různých výšek, aniž by se zlomilo. Jedním z cílů je často vyzkoušet co nejmenší množství materiálu. Projekty Egg Drop kombinují dovednosti řešení problémů se základními principy inženýrství a fyziky.
Zákony pohybu
Vědu, která stojí za řešením „problému“ padajících vajec, lze najít v pohybových zákonech sira Isaaca Newtona. První zákon stanoví, že objekt v klidu zůstane v klidu a objekt v pohybu zůstane v pohybu, pokud na něj nebude působit vnější nevyvážená síla. Tento zákon znamená, že pokud jsou síly působící na padající vejce stejné, zůstane v aktuálním stavu pohybu. Pokud je použita síla větší než síla působící na vejce, zrychlí se. „Zrychlením“ se rozumí jakákoli změna rychlosti - zpomalení, zrychlení nebo změna směru. Pokud držíte vejce, síly, které aplikujete, jsou stejné a vyvážené a ruší gravitační sílu. Proto v ruce zůstává nehybný. Pokud vejce pustíte, gravitace se stane nevyváženou silou a způsobí, že vejce spadne na zem.
Síla, hmotnost a zrychlení
Newtonův druhý zákon se zabývá vztahem mezi hmotou objektu, jeho zrychlením a velikostí síly, kterou působí. Čím je předmět těžší a čím rychleji se pohybuje, tím větší sílu vyvíjí. Gravitace způsobuje, že padající objekty zrychlují rychlostí 32,2 stop za sekundu na druhou. Snižováním množství hmoty v nádobě na vejce snižujete množství síly, kterou vyvíjí při pádu.
Rovné a opačné
Newtonův třetí zákon stanoví, že pro každou akci existuje stejná a opačná reakce. To znamená, že když na předmět vyvíjíte sílu, objekt na vás působí silou zpět. Například pokud jste stáli na lodi a tlačili z doku, přestože jste tlačili na dok, dok se tlačil dozadu. To je důvod, proč se člun vzdaluje od doku. Tento koncept je užitečný pro pochopení toho, proč se vejce rozbije, když narazí na zem; země vrací sílu z vajíčka, když se setkává se zemí. Použití materiálů pohlcujících nárazy může pomoci snížit množství síly vyměněné mezi zemí a vejcem.
Uchování energie
Zákon zachování energie pomáhá pochopit, jak zmírnit účinek vejce, které padá na zem. Energie nemůže být vytvořena ani zničena, pouze přenesena. Když předmět spadne na zem, část jeho energie se přenese na zem, zatímco si nějakou energii udrží. To je důvod, proč se míč může pokaždé odrazit níže a níže. Kinetická energie se nakonec rozptýlí a míč se přestane odrážet. Pochopením, že kinetická energie z pádu může být v průběhu času snížena, se studenti mohou pokusit minimalizovat sílu nárazu padajícího vajíčka pomocí materiálů, které umožňují odraz.