Les projets d'expo-sciences peuvent être un frein pour certains étudiants. Incorporez quelque chose qui les intéresse, comme le sport, pour rendre le projet moins une corvée et plus intéressant. Un ballon de football peut devenir une partie d'un projet scientifique en étudiant la façon dont il rebondit sur différentes surfaces, des expériences de pression d'air, la vitesse et la trajectoire.
Effet de surface
Un projet d'expo-sciences basé sur les effets de différents types de gazon sur le rebond d'un ballon de soccer étudie la physique et l'énergie du ballon. Trouvez trois types de gazon où vous pouvez effectuer votre expérience. Sélectionnez un champ planté de pâturin des prés du Kentucky, un autre d'herbe des Bermudes et un autre de gazon artificiel. Écrivez une hypothèse sur le gazon sur lequel vous pensez que la balle sera la plus rebondissante. Vous devrez tenir compte de l'énergie de votre balle lors de la formulation de votre hypothèse. Vous laisserez tomber votre balle de six pieds au-dessus du gazon. Lorsque la balle tombe, l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. Une fois que la balle a touché le gazon, la balle se déforme lors de l'impact. Cela convertit l'énergie cinétique en énergie potentielle comprimée. Lorsque l'air se décompresse après l'impact, l'énergie potentielle sera convertie en énergie cinétique lorsque la balle rebondira vers le haut. Amenez un ami avec vous pour vous aider dans vos tests. Demandez à votre ami de grimper au sommet d'une échelle et de laisser tomber la balle de six pieds dans les airs. Comptez combien de fois la balle rebondit sur chaque type de gazon. Lâchez la balle dix fois sur chaque champ et utilisez le nombre moyen de rebonds de chaque champ dans votre analyse. Rédigez un compte rendu de votre expérience pour votre projet. Représentez graphiquement les données sur un graphique à barres pour montrer chaque type de champ. Écrivez une conclusion en comparant votre hypothèse aux résultats de l'expérience.
Pression de l'air
Étudiez la relation entre la pression atmosphérique et la distance parcourue par un ballon de football. Écrivez une hypothèse avec votre opinion sur la pression d'air optimale pour un ballon de football. La pression de l'air affecte la balle en raison du nombre de molécules d'air à l'intérieur. Lorsqu'il y a plus de molécules d'air à l'intérieur de la balle, la tension sur la paroi de la balle augmente. Cela fera rebondir la balle plus fort et affectera la façon dont la balle se déplace après avoir heurté une surface. Construisez une fronde ou utilisez un lanceur de ballons à eau pour tester la distance de la balle. Mettez deux livres de pression dans la balle et lancez-la avec la fronde. Mesurez la distance parcourue par la balle. Réalisez l'expérience deux fois de plus en lançant la balle du même endroit. Répétez le test à nouveau en ajoutant deux livres supplémentaires de pression d'air à la balle. Augmentez la pression à chaque fois de deux livres jusqu'à ce que vous arriviez à douze. Écrivez une explication de votre expérience, y compris jusqu'où vous avez tiré la balle dans le lance-pierre. Comparez les distances de la balle pour déterminer la pression d'air optimale pour la performance. Montrez vos résultats sur un graphique linéaire. Rédigez une conclusion évaluant votre hypothèse par rapport à la conclusion de votre expérience.
Piqûre
Expérimentez comment la couture d'un ballon de football peut affecter la distance qu'il parcourt. Écrivez une hypothèse indiquant quelle balle, selon vous, parcourra le plus loin. La façon dont la balle est étirée et cousue ainsi que la composition matérielle de la balle peuvent affecter la forme de la balle et la façon dont elle comprime l'air à l'intérieur. Même si toutes les balles ont l'air rondes, il peut y avoir de légères différences en raison de la quantité de panneaux et de points de suture nécessaires pour les fabriquer. Amenez un ami avec vous sur le terrain de soccer avec quatre ballons de soccer. Chaque ballon de football aura des quantités variées de panneaux à l'extérieur, généralement entre 12 et 32. Demandez à votre ami de frapper chaque balle dix fois en utilisant la même force. Mesurez la distance parcourue par la balle et prenez la distance moyenne pour chaque balle. Expliquez dans votre projet votre expérience et comment vous l'avez exécutée. Comparez les distances sur un graphique linéaire et déterminez si les panneaux affectent ou non la vitesse de la balle. Indiquez dans votre conclusion si la balle que vous avez choisie dans votre hypothèse correspond aux résultats de l'expérience.
Tourner
Étudiez la relation entre la rotation et la trajectoire du ballon de soccer. Lorsqu'un ballon est botté directement avec le cou-de-pied, il se déplace tout droit. Si vous frappez le ballon avec la pointe de votre chaussure à un angle, le ballon peut se courber en vol à cause de la force appliquée. La force appliquée agit comme un couple et fait tourner la balle. Sélectionnez l'angle qui, selon vous, courbera le plus la balle et énoncez-le comme votre hypothèse. Emportez avec vous une caméra vidéo sur le terrain. Installez la caméra vidéo sur un trépied pour enregistrer votre expérience. Découvrez comment vous frappez le ballon avec votre pied à des endroits spécifiques et comment il fait tourner le ballon. Examinez sur la vidéo où vous avez frappé la balle avec votre pied et la trajectoire résultante de la balle. Rédigez un compte rendu de votre expérience. Analysez les angles de frappe, le point d'impact et la trajectoire du ballon en les esquissant sur un dessin. Utilisez une encre de couleur différente pour chaque coup de pied sur le dessin pour montrer où chaque balle a voyagé. Rédigez une conclusion comparant votre hypothèse aux résultats de l'essai.