Videnskaben bag ægdråbeeksperimentet

The Egg Drop er et klassisk videnskabsklasseeksperiment for mellemskole- eller gymnasieelever. Studerende får et æg til at falde fra et højt punkt (såsom skolens tag) på en hård overflade (såsom parkeringspladsen). De skal designe en bærer, så ægget kan huse det under faldet. Typiske bærere er mælkekartoner eller skokasser. Eleverne kan ændre bæreren ved at tilføje vinger, faldskærme, skuminteriør eller endda skumfiduspuder. Eleverne danner hypoteser om, hvilke af ægbærerne der effektivt beskytter æg og derefter tester disse hypoteser. Eksperimentet er ikke kun for sjov - selvom studerende nyder det. Det er beregnet til at lære eleverne om forholdet mellem kraft og momentum.

Newtons bevægelseslove er de grundlæggende principper, der er illustreret i æggedråbeeksperimentet. Sir Isaac Newton offentliggjorde sine love of motion i 1687 og ændrede grundlæggende forskernes forståelse af verden ved at beskrive forholdet mellem kraft og bevægelse. Den første af disse love kaldes inertiloven. Grundlæggende vil et objekt, der er i bevægelse, forblive i bevægelse, medmindre en ekstern kraft virker på det, og et objekt i hvile forbliver i ro, medmindre en ekstern kraft virker på det.

instagram story viewer

I Newtons anden lov diskuterer han det direkte forhold mellem de eksterne kræfter, der virker på et objekt, og objektets ændring i momentum. Kraften øges, når tiden, der kræves til ændringen, aftager. Hvis et tog bevæger sig langs i et jævnt tempo og har brug for at bremse, vil den kraft, som passagererne oplever, være større, da tiden for deceleration er kortere.

Målet med ægdråbeeksperimentet er at holde ægget i at bryde, når det aftager. Det bliver tydeligt fra Newtons love, at studerende for at minimere den kraft, som ægget oplever ved påvirkning ægbærere skal øge den tid, hvormed ægget bringes til hvile, eller nedsætte ægets hastighed på tidspunktet for krak.

For at mindske ægets hastighed ved stød skal eleverne designe deres ægbærere for at have øget luftmodstand. Et øget overfladeareal på bæreren, såsom en flyvende skiveform eller en faldskærm, får ægget til at ramme jorden ved en lavere hastighed. For at øge den tid, hvormed ægget hviler, skal eleverne give deres æg noget for at absorbere noget af slagkraften. En svamp eller anden pude i deres bærer holder ægget i at stoppe med det samme, når det rammer jorden; ægget vil fortsætte sin bevægelse i et par nanosekunder og mindske kraften. Fra dette eksperiment lærer de studerende også at danne og teste hypoteser og skrive deres observationer op på en organiseret måde.

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer