Baggrundsinformation om ægdråbeeksperimenter

Æggefaldsprojekter hjælper eleverne med at udforske grundlæggende begreber som tyngdekraft, kraft og acceleration. I et ægdråbeprojekt kan de specifikke detaljer og regler variere. Den generelle idé er at få eleverne til at designe en beholder, der gør det muligt for et æg at falde sikkert fra forskellige højder uden at gå i stykker. Ofte er et af målene at forsøge at bruge mindst mulig materiale. Æggedråprojekter kombinerer problemløsningskompetencer med grundlæggende principper for teknik og fysik.

Videnskaben bag at løse det faldende æg "problem" findes i Sir Isaac Newtons bevægelseslove. Den første lov siger, at et objekt i hvile vil forblive i ro, og et objekt i bevægelse vil forblive i bevægelse, medmindre det påvirkes af en ekstern ubalanceret kraft. Denne lov betyder, at hvis de kræfter, der virker på et faldende æg, er ens, vil det forblive i dets nuværende bevægelsestilstand. Hvis der påføres en kraft, der er større end dem, der virker på ægget, vil den accelerere. "Acceleration" betyder enhver hastighedsændring - langsommere, fremskynde eller ændre retning. Hvis du holder et æg, er de kræfter, du anvender, lige og afbalancerede, hvilket tynger tyngdekraften. Derfor forbliver den ubevægelig i din hånd. Hvis du slipper ægget, bliver tyngdekraften en ubalanceret kraft og får ægget til at falde til jorden.

Newtons anden lov omhandler forholdet mellem et objekts masse, dets acceleration og den mængde kraft, det udøver. Jo tungere et objekt er, og jo hurtigere det kører, jo mere kraft udøver det. Tyngdekraften forårsager, at faldende genstande accelererer med en hastighed på 32,2 fod pr. Sekund i anden. Ved at reducere mængden af ​​masse i ægbeholderen reducerer du mængden af ​​kraft, den udøver, når den falder.

Newtons tredje lov siger, at der for hver handling er en lige og modsat reaktion. Det betyder, at når du udøver en kraft på et objekt, udøver objektet en kraft tilbage på dig. For eksempel, hvis du stod på en båd og skubbede ud af kajen, selvom du skubbede kajen, skubbede kajen tilbage. Dette får båden til at bevæge sig væk fra kajen. Dette koncept er nyttigt til at forstå, hvorfor et æg går i stykker, når det rammer jorden; jorden returnerer kraften fra ægget, når det møder jorden. Brug af stødabsorberende materialer kan hjælpe med at reducere mængden af ​​kraft, der udveksles mellem jorden og ægget.

Loven om bevarelse af energi hjælper med at forstå, hvordan man mindsker effekten af ​​et æg, der falder til jorden. Energi kan hverken skabes eller ødelægges, kun overføres. Når et objekt falder til jorden, overføres noget af dets energi til jorden, mens det bevarer noget energi. Dette er grunden til, at en bold kan hoppe lavere og lavere hver gang. Til sidst forsvinder den kinetiske energi, og bolden stopper med at hoppe. Ved at forstå, at kinetisk energi fra et fald kan mindskes over tid, kan eleverne forsøge at minimere slagkraften fra et faldende æg ved at bruge materialer, der giver mulighed for en hopp.