Science Fair-Projekte sind eine Einführung in die Welt des Experimentierens für Kinder. Während Kinder es gewohnt sind, im Unterricht etwas über Wissenschaft zu erfahren, bieten Science-Fair-Projekte die Möglichkeit, eine Frage ihrer eigenen Wahl zu lösen, indem sie ihr eigenes Experiment entwerfen. Für viele Kinder mag das Thema dieses Experiments von ihrer Pause geprägt sein: die Sprunghöhe eines Balls.
Newtonsche Gesetze
Die Grundlage eines Science-Fair-Projekts zur Sprunghöhe eines Balls wird eine Untersuchung zweier physikalischer Konzepte sein. Eines ist Newtons drittes Bewegungsgesetz: Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Bei einem springenden Ball ist die Aktion ein Ball, der mit einer Kraft auf den Boden fällt, die durch die Masse des Balls und die Fallhöhe bestimmt wird. Der Boden übt dann dieselbe Kraft auf den Ball aus, wodurch der Ball wieder nach oben springt.
Schwere
Wenn der Ball zu Boden fällt, drückt die Schwerkraft den Ball nach unten. Wenn der Ball wieder nach oben springt, nutzt er seine Kraft, um die Schwerkraft zu überwinden, die versucht, den Ball wieder auf den Boden zu drücken. Folglich ist mehr Kraft erforderlich als der Ball, mit dem er geprallt wurde, um den Ball auf die Höhe zurückzubringen, aus der er ursprünglich gefallen ist. Sobald der Ball seine Kraft zur Überwindung der Schwerkraft aufgebraucht hat, fällt er wieder auf den Boden. Es springt dann mit einer Kraft, die durch die letzte Höhe bestimmt wird, aus der es gefallen ist, was dazu führt, dass es auf eine immer niedrigere Höhe springt. Er stoppt, wenn die Kraft des Aufpralls nicht mehr ausreicht, um die auf den Ball ausgeübte Schwerkraft zu überwinden.
Fragen
Die Grundlage jedes Experiments ist eine Frage. Wenn es um die Sprunghöhe eines Balls geht, sollten diese Fragen diejenigen sein, die das Sammeln und Analysieren von Daten zur Sprunghöhe von Bällen beantworten kann. Einige Beispiele hierfür können sein: "Verlieren Bälle aus unterschiedlichem Material die Sprunghöhe mit der gleichen Geschwindigkeit?" oder "Verlieren Bälle unterschiedlich schnell an Sprunghöhe, wenn sie aus unterschiedlichen Höhen fallen?"
Einrichten
Für das Experiment sollten Sie einen Stab oder eine große Tafel mit klaren Linien haben, die die Messintervalle hinter dem springenden Ball markieren. Weil die Wissenschaft Wert auf Genauigkeit legt und die Schätzung der Höhe eines springenden Balls in Echtzeit ein bisschen schwierig ist Vorschlag, Sie sollten eine Kamera haben, die den Ball sehen kann und das Messgerät dahinter Ihre verschiedenen aufzeichnen Versuche. Auf diese Weise können Sie das Filmmaterial später überprüfen, um den Moment genau zu bestimmen, in dem der Ball seine maximale Abprallhöhe erreicht hat. Indem Sie die Position des Balls relativ zum Messgerät dahinter in der Aufzeichnung abfragen, können Sie dann eine genauere Messung der Ballhöhe aufzeichnen.