एग ड्रॉप प्रयोगों पर पृष्ठभूमि की जानकारी

एग ड्रॉप प्रोजेक्ट छात्रों को गुरुत्वाकर्षण, बल और त्वरण जैसी बुनियादी अवधारणाओं का पता लगाने में मदद करते हैं। एग ड्रॉप प्रोजेक्ट में, विशिष्ट विवरण और नियम भिन्न हो सकते हैं। सामान्य विचार यह है कि छात्रों को एक कंटेनर डिजाइन करना है जो एक अंडे को बिना टूटे अलग-अलग ऊंचाइयों से सुरक्षित रूप से गिरने देगा। अक्सर, लक्ष्यों में से एक जितना संभव हो उतना कम से कम सामग्री का उपयोग करने का प्रयास करना है। एग ड्रॉप प्रोजेक्ट इंजीनियरिंग और भौतिकी के बुनियादी सिद्धांतों के साथ समस्या समाधान कौशल को जोड़ती है।

गिरते अंडे "समस्या" को हल करने के पीछे का विज्ञान सर आइजैक न्यूटन के गति के नियमों में पाया जाता है। पहला नियम कहता है कि एक स्थिर वस्तु आराम पर रहेगी, और गति में एक वस्तु गति में रहेगी, जब तक कि बाहरी असंतुलित बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता है। इस नियम का अर्थ है कि यदि गिरते हुए अंडे पर कार्य करने वाले बल समान हों, तो वह अपनी वर्तमान गति की स्थिति में रहेगा। यदि अंडे पर कार्य करने वाले बल से अधिक बल लगाया जाता है, तो यह तेज हो जाएगा। "त्वरण" का अर्थ है वेग में कोई भी परिवर्तन - धीमा होना, तेज होना या दिशा बदलना। यदि आप एक अंडा धारण करते हैं, तो आप जो बल लगा रहे हैं वह गुरुत्वाकर्षण बल को रद्द करते हुए समान और संतुलित है। इसलिए, यह आपके हाथ में गतिहीन रहता है। यदि आप अंडे को छोड़ देते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण एक असंतुलित बल बन जाता है और अंडे को जमीन पर गिरा देता है।

न्यूटन का दूसरा नियम किसी वस्तु के द्रव्यमान, उसके त्वरण और उसके द्वारा लगाए गए बल की मात्रा के बीच संबंध से संबंधित है। कोई वस्तु जितनी भारी होती है, उतनी ही तेज गति से चलती है, उतना ही अधिक बल लगाती है। गुरुत्वाकर्षण के कारण गिरने वाली वस्तुएँ 32.2 फीट प्रति सेकंड वर्ग की दर से गति करती हैं। अंडे के कंटेनर में द्रव्यमान की मात्रा को कम करके, आप इसके गिरने पर लगने वाले बल की मात्रा को कम कर रहे हैं।

न्यूटन का तीसरा नियम कहता है कि प्रत्येक क्रिया के बराबर और विपरीत प्रतिक्रिया होती है। इसका अर्थ है कि जब आप किसी वस्तु पर बल लगाते हैं, तो वह वस्तु आप पर वापस बल लगाती है। उदाहरण के लिए, यदि आप नाव पर खड़े थे और गोदी से धक्का दे रहे थे, भले ही आप गोदी को धक्का दे रहे थे, गोदी पीछे धकेल दी गई। यही कारण है कि नाव गोदी से दूर चली जाती है। यह अवधारणा यह समझने में उपयोगी है कि अंडा जमीन से टकराने पर क्यों टूटता है; जमीन अंडे से बल वापस कर रही है क्योंकि यह जमीन से मिलता है। सदमे-अवशोषित सामग्री का उपयोग जमीन और अंडे के बीच आदान-प्रदान बल की मात्रा को कम करने में मदद कर सकता है।

ऊर्जा संरक्षण का नियम यह समझने में मदद करता है कि जमीन पर गिरने वाले अंडे के प्रभाव को कैसे कम किया जाए। ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल स्थानांतरित किया जा सकता है। जब कोई वस्तु जमीन पर गिरती है, तो उसकी कुछ ऊर्जा जमीन में स्थानांतरित हो जाती है, जबकि कुछ ऊर्जा बरकरार रहती है। यही कारण है कि एक गेंद हर बार नीचे और नीचे उछल सकती है। अंत में, गतिज ऊर्जा समाप्त हो जाती है और गेंद उछलना बंद कर देती है। यह समझकर कि गिरने से गतिज ऊर्जा समय के साथ कम हो सकती है, छात्र ऐसे पदार्थों का उपयोग करके गिरने वाले अंडे से प्रभाव की शक्ति को कम करने का प्रयास कर सकते हैं जो उछाल की अनुमति देते हैं।