L'esperimento della caduta dell'uovo - un progetto scientifico in cui gli studenti creano modi per evitare che un uovo si rompa quando viene lasciato cadere da una certa altezza - è un punto culminante nella maggior parte delle lezioni di fisica. Continua a leggere per saperne di più sui concetti di base, ma fondamentali, che l'esperimento dimostra.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
L'attrazione della gravità, la caduta libera, la resistenza dell'aria e la velocità terminale sono tutti concetti chiave della fisica che imparerai nel progetto scientifico sulla caduta delle uova.
L'attrazione della gravità
La gravità è la forza che esiste tra la terra e gli oggetti vicini. Ci sono due criteri per definire la gravità:
Forza di gravità: Rappresentato daFgrave, questa è la forza che agisce sugli oggetti sopra o vicino alla superficie terrestre. La forza di gravità può essere calcolata dall'equazione:
F_{grav}=\text{massa}\times\text{accelerazione}
Accelerazione di gravità: Rappresentato dag, questa è l'accelerazione sperimentata da un oggetto quando la gravità è l'unica forza applicata ad esso. Tutti gli oggetti sopra o vicino alla superficie terrestre hanno lo stesso valore per l'accelerazione di gravità (
Caduta libera
Un oggetto in caduta libera è uno che cade sotto la sola influenza della forza di gravità. Ci sono due caratteristiche che definiscono un oggetto in caduta libera:
- L'oggetto non incontra resistenza dell'aria.
- Tutti gli oggetti in caduta libera cadono sulla terra con una velocità di 9,8 m/s/s.
Resistenza dell'aria
La resistenza dell'aria si verifica quando la superficie principale di un oggetto che cade si scontra con le molecole d'aria. I due fattori più comuni che possono modificare la resistenza dell'aria sono la velocità dell'oggetto e la sua area della sezione trasversale; un aumento dell'uno o dell'altro aumenta la resistenza dell'aria.
Quando un oggetto in caduta libera incontra la resistenza dell'aria, l'equazione è:
F_{net}=\text{massa}\times\text{accelerazione}
doveFnettoè la differenza tra la forza di gravità e la forza di resistenza dell'aria.
Velocità terminale
La velocità terminale è la velocità costante di un oggetto che cade liberamente attraverso un gas o un liquido. Quando un oggetto cade e incontra un aumento della resistenza dell'aria, alla fine la resistenza dell'aria bilancia la forza di gravità. Pertanto, la forza di resistenza dell'aria è proporzionale alla velocità; la resistenza dell'aria aumenta all'aumentare della velocità dell'oggetto fino al raggiungimento della velocità terminale.
Gli esperimenti con la goccia d'uovo rendono l'apprendimento della fisica divertente, accessibile e stimolante. Sicuramente divertiti, ma non dimenticare di applicare questi importanti principi fondamentali durante la creazione del tuo progetto.