Munan pudotusprojektit auttavat opiskelijoita tutkimaan peruskäsitteitä, kuten painovoima, voima ja kiihtyvyys. Munan pudotusprojektissa yksityiskohdat ja säännöt voivat vaihdella. Yleisenä ajatuksena on, että opiskelijat suunnittelevat astian, jonka avulla muna putoaa turvallisesti vaihtelevista korkeuksista rikkomatta. Usein yksi tavoitteista on yrittää käyttää mahdollisimman vähän materiaalia. Munan pudotusprojekteissa yhdistyvät ongelmanratkaisutaidot tekniikan ja fysiikan perusperiaatteisiin.
Liikkeet
Tiede putoavan muna-ongelman ratkaisemisesta löytyy Sir Isaac Newtonin liikelakeista. Ensimmäisen lain mukaan levossa oleva esine pysyy levossa ja liikkeessä oleva esine pysyy liikkeessä, ellei ulkopuolinen epätasapainoinen voima toimi siihen. Tämä laki tarkoittaa, että jos putoavalle munalle vaikuttavat voimat ovat samat, se pysyy nykyisessä liikkeessä. Jos käytetään voimaa, joka on suurempi kuin munaan vaikuttavat, se kiihtyy. "Kiihtyvyys" tarkoittaa mitä tahansa nopeuden muutosta - hidastumista, nopeuttamista tai suunnan muuttamista. Jos sinulla on muna, käyttämäsi voimat ovat tasa-arvoisia ja tasapainossa, mikä poistaa painovoiman. Siksi se pysyy liikkumattomana kädessäsi. Jos päästät munan irti, painovoimasta tulee epätasapainoinen voima ja saa munan putoamaan maahan.
Voima, massa ja kiihtyvyys
Newtonin toinen laki käsittelee kohteen massan, sen kiihtyvyyden ja sen voiman määrän välistä suhdetta. Mitä raskaampi esine on ja mitä nopeammin se liikkuu, sitä enemmän voimaa se käyttää. Painovoima saa putoavat esineet kiihtymään nopeudella 32,2 jalkaa sekunnissa. Pienentämällä munasäiliön massan määrää vähennät sen voiman määrää putoamisen aikana.
Tasa-arvoinen ja vastakkainen
Newtonin kolmannessa laissa todetaan, että jokaiselle toiminnalle on sama ja vastakkainen reaktio. Tämä tarkoittaa sitä, että kun kohdistat voimaa esineeseen, esine aiheuttaa voiman takaisin sinulle. Esimerkiksi, jos seisot veneessä ja työnnät telakalta, vaikka työnnit telakkaa, telakka työntyi taaksepäin. Tämän vuoksi vene siirtyy pois laiturista. Tämä käsite on hyödyllinen ymmärtääkseen, miksi muna rikkoutuu iskiessään maahan; maa palauttaa voiman munasta, kun se kohtaa maan. Iskuja vaimentavien materiaalien käyttö voi auttaa vähentämään maan ja munan välillä vaihdettavaa voimaa.
Energian säästäminen
Energiansäästölaki auttaa ymmärtämään, kuinka lieventää maahan putoavan munan vaikutusta. Energiaa ei voida luoda tai tuhota, vain siirtää. Kun esine putoaa maahan, osa sen energiasta siirtyy maahan, kun taas se säilyttää osan energiasta. Siksi pallo voi pomppia aina vähemmän. Lopulta kineettinen energia haihtuu ja pallo lakkaa. Ymmärtämällä, että putoamisen liike-energiaa voidaan vähentää ajan myötä, opiskelijat voivat yrittää minimoida putoavan munan iskuvoiman käyttämällä materiaaleja, jotka mahdollistavat palautumisen.