Videnskabsmæssige projekter er et barns introduktion til eksperimentverdenen. Mens børn er vant til at høre om videnskab i klassen, er videnskabsmæssige projekter en mulighed for at tackle et spørgsmål efter eget valg ved at designe deres eget eksperiment. For mange børn kan emnet for dette eksperiment være drevet af deres tid i fordybningen: en kugles hoppende højde.
Newtons love
Grundlaget for et videnskabsmæssigt projekt om en kugles hoppende højde vil være en undersøgelse af to begreber i fysik. Den ene er Newtons tredje bevægelseslov: for hver handling er der en lige og modsat reaktion. For en hoppende bold er handlingen en bold, der falder mod jorden med en kraft, der bestemmes af boldens masse og højden, hvorfra den faldt. Jorden anvender derefter den samme kraft på bolden, hvilket får bolden til at hoppe op igen.
Tyngdekraft
Når bolden falder til jorden, skubber tyngdekraften bolden ned. Når bolden springer op igen, bruger den sin kraft til at overvinde tyngdekraften, som forsøger at skubbe bolden tilbage til jorden. Derfor vil det tage mere kraft end bolden sprang med at bringe bolden tilbage til den højde, hvorfra den oprindeligt faldt. Når bolden har brugt sin kraft til at overvinde tyngdekraften, vil den begynde at falde tilbage til jorden. Derefter hopper den med en kraft bestemt af den seneste højde, hvorfra den faldt, hvilket får den til at hoppe til en lavere og lavere højde. Det stopper, når kraften i afvisningen ikke længere er tilstrækkelig til at overvinde den kraft, tyngdekraften udøver på bolden.
Spørgsmål
Grundlaget for hvert eksperiment er et spørgsmål. Når det kommer til en kugles hoppende højde, skal disse spørgsmål være dem, der indsamler og analyserer data om den højde, som kugler hopper kan svare på. Nogle eksempler på disse kan være "mister kugler af forskelligt materiale hoppende højde i samme hastighed?" eller "Mister kugler hoppende højde i forskellige hastigheder, hvis de falder fra forskellige højder?"
Opsætning
Til eksperimentet skal du have en stav eller et stort bræt med klare linjer, der markerer måleintervaller bag den hoppende kugle. Fordi videnskaben værdsætter nøjagtighed og at estimere højden på en hoppende kugle i realtid er lidt af en terning proposition, skal du have et kamera, der kan se bolden og måleenheden bag den optager dine forskellige forsøg. På denne måde kan du gennemgå optagelserne senere for nøjagtigt at bestemme det øjeblik, hvor bolden nåede sin maksimale hoppehøjde. Ved at høre kuglens position i forhold til måleapparatet bag den i optagelsen kan du derefter registrere en mere nøjagtig måling af kuglens højde.