Los proyectos de la feria de ciencias pueden ser un lastre para algunos estudiantes. Incorpora algo que les interese, como los deportes, para que el proyecto sea menos complicado y más interesante. Un balón de fútbol puede convertirse en parte de un proyecto científico mediante el estudio de la forma en que rebota en diferentes superficies, experimentos de presión de aire, velocidad y trayectoria.
Efecto de superficie
Un proyecto de feria de ciencias basado en los efectos de diferentes tipos de césped en el rebote de una pelota de fútbol estudia la física y la energía de la pelota. Encuentra tres tipos de césped donde puedas realizar tu experimento. Seleccione un campo que esté plantado con Kentucky bluegrass, uno con césped Bermuda y otro que tenga césped artificial. Escribe una hipótesis sobre en qué césped crees que rebotará más la pelota. Deberá considerar la energía de su pelota al formular su hipótesis. Dejarás caer tu pelota desde dos metros por encima del césped. Cuando la pelota cae, la energía potencial se convierte en energía cinética. Después de que la pelota golpea el césped, la pelota se deforma al impactar. Esto convierte la energía cinética en energía potencial comprimida. Cuando el aire se descomprime después del impacto, la energía potencial se convertirá en energía cinética cuando la pelota rebote hacia arriba. Traiga a un amigo para que le ayude con la prueba. Haga que su amigo se suba a una escalera y deje caer la pelota desde dos metros de altura. Cuente cuántas veces rebota la pelota en cada tipo de césped. Deje caer la pelota diez veces en cada campo y use el número promedio de rebotes de cada campo en su análisis. Escriba un relato de su experimento para su proyecto. Grafique los datos en un gráfico de barras para mostrar cada tipo de campo. Escribe una conclusión comparando tu hipótesis con los resultados del experimento.
Presión del aire
Estudie la relación entre la presión del aire y la distancia que recorre un balón de fútbol. Escribe una hipótesis con tu opinión sobre cuál es la presión de aire óptima para un balón de fútbol. La presión del aire afecta a la pelota debido a la cantidad de moléculas de aire que contiene. Cuando hay más moléculas de aire dentro de la pelota, aumenta la tensión en la pared de la pelota. Esto hará que la pelota rebote más fuerte y afectará la forma en que la pelota viaja después de golpear una superficie. Construye una honda o usa un lanzador de globos de agua para probar la distancia de la pelota. Ponga dos libras de presión en la pelota y lánzala con la honda. Mide qué tan lejos viaja la pelota. Realiza el experimento dos veces más lanzando la pelota desde el mismo lugar. Repita la prueba nuevamente agregando dos libras más de presión de aire a la pelota. Aumente la presión cada vez en dos libras hasta llegar a las doce. Escriba una explicación de su experiencia, incluyendo qué tan lejos empujó la pelota hacia atrás en la honda. Compare las distancias de la pelota para determinar la presión de aire óptima para el rendimiento. Muestre sus resultados en un gráfico lineal. Escribe una conclusión que evalúe tu hipótesis con respecto a la conclusión de tu experimento.
Puntadas
Experimente cómo la costura de un balón de fútbol puede afectar la distancia que recorre. Escribe una hipótesis que indique qué bola crees que viajará más lejos. La forma en que la pelota se estira y se cose junto con la composición del material de la pelota puede afectar la forma de la pelota y la forma en que comprime el aire en el interior. Aunque todas las bolas parecen redondas, puede haber ligeras diferencias en ellas debido a la cantidad de paneles y puntadas que se necesitaron para hacerlas. Traiga a un amigo al campo de fútbol junto con cuatro balones de fútbol. Cada balón de fútbol tendrá cantidades variadas de paneles en el exterior, generalmente entre 12 y 32. Haz que tu amigo patee cada pelota diez veces con la misma fuerza. Mide qué tan lejos viaja la pelota y calcula la distancia promedio de cada pelota. Explique en su proyecto su experimento y cómo lo ejecutó. Compara las distancias en un gráfico de líneas y determina si los paneles afectan o no la velocidad de la pelota. Indique en su conclusión si la pelota que eligió en su hipótesis concuerda con los resultados del experimento.
Girar
Investiga la relación entre el giro y la trayectoria del balón de fútbol. Cuando una pelota se patea directamente con el empeine de su pie, viaja en línea recta. Si patea la pelota con la punta de su zapato en ángulo, la pelota puede curvarse en vuelo debido a la fuerza aplicada. La fuerza aplicada actúa como torque y hace que la pelota gire. Selecciona qué ángulo crees que curvará más la pelota y expónlo como tu hipótesis. Lleve una cámara de video al campo con usted. Instale la cámara de video en un trípode para grabar su experimento. Explore cómo golpea la pelota con el pie en puntos específicos y cómo gira la pelota. Examine en el video dónde golpeó la pelota con el pie y la trayectoria resultante de la pelota. Escribe un relato de tu experimento. Analice los ángulos de la patada, el punto de impacto y la trayectoria de la pelota dibujándolos en un dibujo. Use una tinta de color diferente para cada patada en el dibujo para mostrar dónde viajó cada pelota. Escribe una conclusión comparando tu hipótesis con los resultados del ensayo.