Projekti sajamskih znanosti mogu biti poteškoća za neke studente. Uključite nešto što ih zanima, poput sporta, kako bi projekt bio manje dosadan i zanimljiviji. Nogometna lopta može postati dio znanstvenog projekta proučavanjem načina na koji se odbija na različitim površinama, eksperimentima tlaka zraka, brzinom i putanjom.
Učinak površine
Projekt sajma znanosti zasnovan na učincima različitih vrsta travnjaka na živahnost nogometne lopte proučava fiziku i energiju lopte. Pronađite tri vrste travnjaka na kojima možete izvesti eksperiment. Odaberite polje zasađeno plavom travom Kentucky, jedno s bermudskom travom i ono s umjetnom travom. Napišite hipotezu na kojem travnjaku mislite da će lopta biti najživlja. Pri formiranju svoje hipoteze morat ćete uzeti u obzir energiju lopte. Spustiti ćete loptu sa šest metara iznad travnjaka. Kad kugla padne, potencijalna energija pretvara se u kinetičku. Nakon što lopta udari o travnjak, lopta se deformira pri udarcu. To pretvara kinetičku energiju u komprimiranu potencijalnu energiju. Kad se zrak nakon udara dekomprimira, potencijalna energija pretvorit će se u kinetičku energiju kad se lopta odbije prema gore. Povedite prijatelja sa sobom kako bi vam pomogao u testiranju. Neka se vaš prijatelj popne na vrh ljestvice i spusti loptu sa šest stopa u zrak. Izbrojite koliko se puta lopta odbija na svakoj vrsti travnjaka. Bacite loptu deset puta na svako polje i upotrijebite prosječni broj odbijanja svakog polja u svojoj analizi. Napišite račun svog eksperimenta za svoj projekt. Grafikujte podatke na trakasti grafikon kako biste prikazali svaku vrstu polja. Napišite zaključak uspoređujući svoju hipotezu s rezultatima eksperimenta.
Tlak zraka
Proučite odnos između tlaka zraka i dokle putuje nogometna lopta. Napišite hipotezu svojim mišljenjem o tome koliki je optimalni tlak zraka za nogometnu loptu. Tlak zraka utječe na loptu zbog broja molekula zraka unutar. Kad je unutar kuglice više molekula zraka, napetost na stijenci lopte raste. To će uzrokovati jače odbijanje lopte i utjecati na način na koji lopta putuje nakon udara u površinu. Izgradite praćku ili upotrijebite balon za vodeni balon da biste testirali udaljenost lopte. Pritisnite dva kilograma u kuglu i lansirajte je praćkom. Izmjerite dokle putuje lopta. Pokus izvedite još dva puta lansiranjem lopte s istog mjesta. Ponovite test dodavanjem još dva kilograma tlaka zraka na loptu. Povećavajte pritisak svaki put za dva kilograma dok ne dođete do dvanaest. Napišite objašnjenje svog iskustva, uključujući i to koliko ste povukli loptu natrag u praćci. Usporedite udaljenosti lopte kako biste odredili optimalni tlak zraka za izvedbu. Prikažite svoje rezultate na linijskom grafikonu. Napišite zaključak ocjenjujući svoju hipotezu u vezi sa zaključkom eksperimenta.
Šivanje
Eksperimentirajte s tim kako šivanje nogometne lopte može utjecati na udaljenost koju pređe. Napišite hipotezu navodeći za koju lopticu mislite da će najdalje putovati. Način na koji se lopta isteže i šiva zajedno s materijalnim sastavom lopte može utjecati na oblik lopte i način na koji komprimira zrak iznutra. Iako sve kuglice izgledaju okrugle, mogle bi postojati male razlike u njima zbog količine ploča i šavova potrebnih za izradu. Povedite sa sobom prijatelja na nogometno igralište zajedno s četiri nogometne lopte. Svaka nogometna lopta na vanjskoj će strani imati različite količine panela, obično negdje između 12 i 32. Neka vaš prijatelj udari svaku loptu deset puta koristeći istu silu. Izmjerite koliko lopta putuje i uzmite prosječnu udaljenost za svaku kuglu. Objasnite u svom projektu svoj eksperiment i kako ste ga izveli. Usporedite udaljenosti na linijskom grafikonu i utvrdite utječu li paneli na brzinu lopte ili ne. U svom zaključku navedite je li se lopta koju ste odabrali u svojoj hipotezi poklapala s rezultatima eksperimenta.
Spin
Istražite vezu između okreta i putanje nogometne lopte. Kad se lopta izbaci nogom ravno naprijed nogom, ona putuje ravno. Ako loptu udarite nogom nogu cipele pod kutom, lopta može zakriviti u letu od primijenjene sile. Primijenjena sila djeluje kao moment i dovodi do vrtnje kuglice. Odaberite koji kut mislite da će najviše zakriviti loptu i navedite to kao svoju hipotezu. Ponesite sa sobom video kameru na teren. Postavite video kameru na stativ kako biste snimili svoj eksperiment. Istražite kako udarate loptu nogom na određenim mjestima i kako vrti loptu. Na video snimku ispitajte gdje ste nogom udarili loptu i rezultirajući put lopte. Napišite račun svog eksperimenta. Analizirajte kutove udaraca, točku udara i put lopte crtajući ih na crtežu. Za svaki udarac na crtežu upotrijebite tintu različite boje kako biste pokazali kuda je svaka kugla putovala. Napišite zaključak uspoređujući svoju hipotezu s rezultatima ispitivanja.