Das Egg Drop Experiment – ein wissenschaftliches Projekt, bei dem Schüler Wege finden, um zu verhindern, dass ein Ei beim Fallenlassen aus einer bestimmten Höhe zerbricht – ist ein Highlight in den meisten Physikunterrichtsstunden. Lesen Sie weiter, um mehr über die grundlegenden, aber grundlegenden Konzepte zu erfahren, die das Experiment demonstriert.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Anziehungskraft, der freie Fall, der Luftwiderstand und die Endgeschwindigkeit sind wichtige physikalische Konzepte, die Sie im Egg Drop Science-Projekt lernen werden.
Die Anziehungskraft der Schwerkraft
Die Schwerkraft ist die Kraft, die zwischen der Erde und Objekten in ihrer Nähe besteht. Bei der Definition der Schwerkraft gibt es zwei Kriterien:
Schwerkraft: Vertreten durchFschwer, dies ist die Kraft, die auf Objekte auf oder in der Nähe der Erdoberfläche einwirkt. Die Schwerkraft lässt sich nach folgender Gleichung berechnen:
F_{Grav}=\text{Masse}\times\text{Beschleunigung}
Erdbeschleunigung: Vertreten durch
G, dies ist die Beschleunigung, die ein Objekt erfährt, wenn die Schwerkraft die einzige auf es ausgeübte Kraft ist. Alle Objekte auf oder nahe der Erdoberfläche haben den gleichen Wert für die Erdbeschleunigung (G): 9,8 m/s/s (Meter pro Sekunde pro Sekunde).Freier Fall
Ein frei fallendes Objekt ist ein Objekt, das unter dem alleinigen Einfluss der Schwerkraft fällt. Es gibt zwei Eigenschaften, die ein Objekt im freien Fall definieren:
- Das Objekt stößt auf keinen Luftwiderstand.
- Alle frei fallenden Objekte fallen mit einer Geschwindigkeit von 9,8 m/s/s auf die Erde.
Luftwiderstand
Luftwiderstand tritt auf, wenn die Vorderfläche eines fallenden Objekts mit Luftmolekülen kollidiert. Die beiden häufigsten Faktoren, die den Luftwiderstand ändern können, sind die Geschwindigkeit des Objekts und seine Querschnittsfläche; eine Erhöhung von beiden erhöht den Luftwiderstand.
Wenn ein Objekt im freien Fall auf Luftwiderstand trifft, lautet die Gleichung:
F_{net}=\text{Masse}\times\text{Beschleunigung}
woFNetzist die Differenz zwischen der Schwerkraft und der Kraft des Luftwiderstands.
Endgeschwindigkeit
Die Endgeschwindigkeit ist die konstante Geschwindigkeit eines Objekts, das frei durch ein Gas oder eine Flüssigkeit fällt. Wenn ein Objekt fällt und auf einen erhöhten Luftwiderstand trifft, gleicht der Luftwiderstand schließlich die Schwerkraft aus. Daher ist die Kraft des Luftwiderstands proportional zur Geschwindigkeit; Der Luftwiderstand steigt mit zunehmender Geschwindigkeit des Objekts, bis die Endgeschwindigkeit erreicht ist.
Eiertropfenexperimente machen das Erlernen von Physik unterhaltsam, zugänglich und anregend. Auf jeden Fall genießen, aber vergessen Sie nicht, diese wichtigen Grundlagen bei der Erstellung Ihres Projekts anzuwenden.