Les projets d'expo-sciences sont une introduction au monde de l'expérimentation pour les enfants. Alors que les enfants sont habitués à entendre parler de science en classe, les projets d'expo-sciences sont l'occasion d'aborder une question de leur choix en concevant leur propre expérience. Pour de nombreux enfants, le sujet de cette expérience peut être motivé par le temps qu'ils passent à la récréation: la hauteur de rebond d'une balle.
Les lois de Newton
La base d'un projet d'expo-sciences sur la hauteur de rebond d'une balle sera un examen de deux concepts en physique. L'une est la troisième loi du mouvement de Newton: pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Pour une balle rebondissante, l'action est une balle tombant contre le sol avec une force qui est déterminée par la masse de la balle et la hauteur d'où elle est tombée. Le sol appliquera alors cette même force à la balle, ce qui la fera rebondir.
La gravité
Lorsque la balle tombe au sol, la gravité pousse la balle vers le bas. Lorsque la balle rebondit, elle utilise sa force pour vaincre la gravité, qui essaie de la repousser au sol. Par conséquent, il faudra plus de force que la balle avec laquelle rebondit pour ramener la balle à la hauteur d'où elle est tombée à l'origine. Une fois que la balle a épuisé sa force pour surmonter la gravité, elle commencera à retomber au sol. Il rebondira alors avec une force déterminée par la hauteur la plus récente à partir de laquelle il est tombé, ce qui le fera rebondir à une hauteur de plus en plus basse. Il s'arrêtera lorsque la force du rebond n'est plus suffisante pour surmonter même la force que la gravité exerce sur la balle.
Des questions
La base de chaque expérience est une question. En ce qui concerne la hauteur de rebond d'une balle, ces questions devraient être celles auxquelles la collecte et l'analyse des données sur la hauteur à laquelle les balles rebondissent peuvent répondre. Quelques exemples de ceux-ci peuvent être "dLes balles de matériaux différents perdent-elles de la hauteur de rebond au même rythme ?" ou « Les balles perdent-elles de la hauteur de rebond à des vitesses différentes si elles tombent de différentes hauteurs? »
Installer
Pour l'expérience, vous devriez avoir un bâton ou un grand tableau avec des lignes claires marquant les intervalles de mesure derrière la balle rebondissante. Parce que la science valorise la précision, et estimer la hauteur d'une balle rebondissante en temps réel est un peu risqué proposition, vous devriez avoir une caméra qui peut voir la balle et l'appareil de mesure derrière elle enregistre vos différents essais. De cette façon, vous pouvez revoir les images plus tard pour déterminer avec précision le moment auquel la balle a atteint sa hauteur de rebond maximale. En consultant la position de la balle par rapport à l'appareil de mesure situé derrière elle dans l'enregistrement, vous pouvez alors enregistrer une mesure plus précise de la hauteur de la balle.