La science derrière l'expérience Egg Drop

The Egg Drop est une expérience classique en classe de sciences pour les collégiens ou les lycéens. Les élèves reçoivent un œuf à déposer d'un point élevé (comme le toit de l'école) sur une surface dure (comme le parking). Ils doivent concevoir un support pour que l'œuf le loge pendant la chute. Les supports typiques sont des cartons de lait ou des boîtes à chaussures. Les élèves peuvent modifier le porte-bébé en ajoutant des ailes, des parachutes, des intérieurs en mousse ou encore des coussins en guimauve. Les élèves forment des hypothèses sur lesquels des porteurs d'œufs protégeront efficacement l'œuf, puis testent ces hypothèses. L'expérience n'est pas seulement amusante, même si les étudiants l'apprécient. Il est destiné à enseigner aux élèves les relations entre la force et l'élan.

Les lois du mouvement de Newton sont les principes de base illustrés dans l'expérience de la chute des œufs. Sir Isaac Newton a publié ses lois du mouvement en 1687 et a fondamentalement modifié la compréhension du monde par les scientifiques en décrivant la relation entre la force et le mouvement. La première de ces lois est appelée la loi de l'inertie. En termes simples, un objet en mouvement restera en mouvement à moins qu'une force externe n'agisse sur lui, et un objet au repos restera au repos à moins qu'une force externe n'agisse sur lui.

Dans la deuxième loi de Newton, il discute de la relation directe entre les forces externes agissant sur un objet et le changement de quantité de mouvement de l'objet. La force augmente à mesure que le temps requis pour le changement diminue. Si un train avance à un rythme régulier et doit décélérer, la force subie par les passagers sera d'autant plus grande que le temps de décélération est plus court.

L'objectif de l'expérience de la chute d'œuf est d'empêcher l'œuf de se casser lorsqu'il décélère. Il ressort clairement des lois de Newton qu'afin de minimiser la force subie par l'œuf lors de l'impact, les étudiants qui conçoivent le les porteurs d'œufs doivent augmenter le temps pendant lequel l'œuf est mis au repos ou diminuer la vitesse de l'œuf au moment de la crash.

Afin de réduire la vitesse de l'œuf lors de l'impact, les élèves doivent concevoir leurs porte-œufs pour avoir une résistance accrue à l'air. Une surface accrue sur le support, telle qu'une forme de disque volant ou un parachute, fera que l'œuf heurtera le sol à une vitesse inférieure. Pour augmenter le temps pendant lequel l'œuf se repose, les élèves doivent fournir à leur œuf quelque chose pour absorber une partie de la force de l'impact. Une éponge ou un autre coussin dans leur support empêchera l'œuf de s'arrêter instantanément lorsqu'il touche le sol; l'œuf continuera son mouvement pendant quelques nanosecondes, diminuant la force. À partir de cette expérience, les élèves apprennent également à former et à tester des hypothèses et à rédiger leurs observations de manière organisée.

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