Τα επιστημονικά εκθεσιακά έργα είναι μια εισαγωγή του παιδιού στον κόσμο του πειραματισμού. Ενώ τα παιδιά συνηθίζουν να ακούνε για την επιστήμη στην τάξη, τα επιστημονικά εκθεσιακά έργα είναι μια ευκαιρία να αντιμετωπίσουν ένα ζήτημα της δικής τους επιλογής σχεδιάζοντας το δικό τους πείραμα. Για πολλά παιδιά, το θέμα αυτού του πειράματος μπορεί να εξαρτάται από τον χρόνο τους στην εσοχή: το ύψος της μπάλας που αναπηδά.
Νόμοι του Νεύτωνα
Η βάση ενός επιστημονικού προγράμματος για το ύψος της μπάλας θα είναι μια εξέταση δύο εννοιών στη φυσική. Ο ένας είναι ο τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα: για κάθε δράση υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Για μια μπάλα που αναπηδά, η δράση είναι μια μπάλα που πέφτει στο έδαφος με μια δύναμη που καθορίζεται από τη μάζα της μπάλας και το ύψος από το οποίο έπεσε. Στη συνέχεια, το έδαφος θα εφαρμόσει την ίδια δύναμη στην μπάλα, η οποία αναγκάζει την μπάλα να αναπηδήσει.
Βαρύτητα
Όταν η μπάλα πέφτει στο έδαφος, η βαρύτητα σπρώχνει την μπάλα προς τα κάτω. Όταν η μπάλα αναπηδά προς τα πίσω, χρησιμοποιεί τη δύναμή της για να ξεπεράσει τη βαρύτητα, η οποία προσπαθεί να ωθήσει την μπάλα πίσω στο έδαφος. Κατά συνέπεια, θα χρειαστεί περισσότερη δύναμη από την αναπήδηση της μπάλας για να επιστρέψει η μπάλα στο ύψος από το οποίο έπεσε αρχικά. Μόλις η μπάλα εξαντλήσει τη δύναμή της για να ξεπεράσει τη βαρύτητα, θα αρχίσει να πέφτει πίσω στο έδαφος. Στη συνέχεια θα αναπηδήσει με μια δύναμη που καθορίζεται από το πιο πρόσφατο ύψος από το οποίο έπεσε, η οποία θα την αναγκάσει να αναπηδήσει σε χαμηλότερο και χαμηλότερο ύψος. Θα σταματήσει όταν η δύναμη της αναπήδησης δεν είναι πλέον επαρκής για να ξεπεράσει ακόμη και τη δύναμη που ασκεί η βαρύτητα στην μπάλα.
Ερωτήσεις
Η βάση κάθε πειράματος είναι μια ερώτηση. Όσον αφορά το ύψος της μπάλας που αναπηδά, αυτές οι ερωτήσεις πρέπει να είναι αυτές που συλλέγουν και αναλύουν δεδομένα σχετικά με το ύψος στο οποίο μπορούν να απαντήσουν οι μπάλες. Μερικά παραδείγματα από αυτά μπορεί να είναι: "Μήπως οι μπάλες διαφορετικού υλικού χάνουν το ύψος που αναπηδά με τον ίδιο ρυθμό;" ή "Χάνουν οι μπάλες το ύψος αναπήδησης με διαφορετικούς ρυθμούς εάν πέσουν από διαφορετικά ύψη;"
Ρύθμιση
Για το πείραμα, θα πρέπει να έχετε ένα προσωπικό ή μεγάλο ταμπλό με σαφείς γραμμές που σηματοδοτούν διαστήματα μέτρησης πίσω από την μπάλα που αναπηδά. Επειδή η επιστήμη εκτιμά την ακρίβεια, και η εκτίμηση του ύψους μιας μπάλας που αναπηδά σε πραγματικό χρόνο είναι λίγο δυσάρεστη πρόταση, θα πρέπει να έχετε μια κάμερα που να μπορεί να βλέπει τη μπάλα και τη συσκευή μέτρησης πίσω της να καταγράφει τη διαφορετική σας δοκιμές. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να ελέγξετε αργότερα το βίντεο για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τη στιγμή κατά την οποία η μπάλα έφτασε στο μέγιστο ύψος αναπήδησης. Συμβουλευτείτε τη θέση της μπάλας σε σχέση με τη συσκευή μέτρησης πίσω από αυτήν στην εγγραφή, μπορείτε στη συνέχεια να καταγράψετε μια πιο ακριβή μέτρηση του ύψους της μπάλας.
