A tojáscsepp kísérlete

A Tojáscsepp egy klasszikus természettudományos óra kísérlet középiskolás vagy középiskolás diákok számára. A diákok kapnak egy tojást, amelyet egy magas helyről (például az iskola tetejéről) le lehet ejteni egy kemény felületre (például a parkolóra). Tervezniük kell egy hordozót a tojás számára, hogy a csepp alatt elhelyezhesse. Jellemző hordozók a tejesdobozok vagy cipősdobozok. A diákok módosíthatják a hordozót szárnyak, ejtőernyők, hab belső terek vagy akár pillecukor párnák hozzáadásával. A hallgatók hipotéziseket fogalmaznak meg arról, hogy melyik tojáshordozó fogja hatékonyan megvédeni a tojást, majd tesztelik ezeket a hipotéziseket. A kísérlet nem csak szórakozásból származik - bár a hallgatók élvezik. Célja, hogy megtanítsa a diákokat az erő és a lendület kapcsolatára.

Newton mozgás törvényei az alapelvek, amelyeket a petesejt-kísérlet szemléltet. Sir Isaac Newton 1687-ben tette közzé a mozgás törvényeit, és az erő és a mozgás kapcsolatának ismertetésével alapvetően megváltoztatta a tudósok világértését. E törvények közül az elsőt tehetetlenségi törvénynek nevezzük. Alapvetően a mozgásban lévő tárgy mozgásban marad, hacsak külső erő nem hat rá, a nyugalomban lévő tárgy pedig nyugalomban marad, hacsak külső erő nem hat rá.

Newton második törvényében az objektumra ható külső erők és a tárgy lendületváltozása közötti közvetlen kapcsolatot tárgyalja. Az erő növekszik, amikor a változáshoz szükséges idő csökken. Ha egy vonat egyenletes ütemben halad és lassulnia kell, az utasok által tapasztalt erő nagyobb lesz, mivel a lassítás ideje rövidebb.

A petesejt-kísérlet célja, hogy a tojás lassulása közben ne törjön el. Newton törvényeiből kiderül, hogy a tojás által az ütközés során tapasztalt erő minimalizálása érdekében a diákok megtervezik a tojáshordozóknak növelniük kell a tojás nyugalmi idejét, vagy csökkenteniük kell a tojás sebességét a tojás idején összeomlik.

Annak érdekében, hogy csökkentse a petesejt sebességét az ütközéskor, a diákoknak meg kell tervezniük petesejtjeiket, hogy nagyobb légellenállással rendelkezzenek. A hordozón megnövekedett felület, például repülő korong vagy ejtőernyő hatására a petesejt kisebb sebességgel ér a földre. Annak érdekében, hogy növelje a tojás pihenési idejét, a tanulóknak biztosítaniuk kell a tojásukkal valamit, ami elnyeli a becsapódási erő egy részét. A hordozójukban lévő szivacs vagy más párna megakadályozza, hogy a tojás azonnal leálljon, amikor a földre ér; a tojás néhány nanoszekundumig folytatja mozgását, csökkentve az erőt. Ebből a kísérletből a hallgatók megtanulják a hipotézisek kialakítását és tesztelését, valamint a megfigyelések szervezett felírását.

  • Ossza meg
instagram viewer