エッグドロッププロジェクトは、生徒が重力、力、加速度などの基本的な概念を探求するのに役立ちます。 エッグドロッププロジェクトでは、具体的な詳細とルールが異なる場合があります。 一般的な考え方は、卵が壊れることなくさまざまな高さから安全に落下できるようにする容器を生徒に設計させることです。 多くの場合、目標の1つは、できるだけ少ない量の資料を使用することです。 エッグドロッププロジェクトは、問題解決スキルと工学および物理学の基本原則を組み合わせたものです。
運動の法則
落下する卵の「問題」を解決する背後にある科学は、アイザックニュートン卿の運動の法則にあります。 最初の法則は、外部の不均衡な力が作用しない限り、静止しているオブジェクトは静止したままであり、動いているオブジェクトは動いているままであると述べています。 この法則は、落下する卵に作用する力が等しい場合、現在の運動状態のままであることを意味します。 卵に作用する力よりも大きな力を加えると、卵は加速します。 「加速」とは、速度の変化(減速、加速、方向転換)を意味します。 卵を持っている場合、加えている力は等しくバランスが取れており、重力が相殺されます。 したがって、それはあなたの手で動かないままです。 卵を手放すと、重力が不均衡な力になり、卵が地面に落ちます。
力、質量、加速度
ニュートンの第2法則は、オブジェクトの質量、その加速度、およびオブジェクトが及ぼす力の量の間の関係を扱います。 オブジェクトが重く、移動速度が速いほど、より大きな力がかかります。 重力により、落下する物体は毎秒32.2フィートの速度で加速します。 卵の容器内の質量を減らすことで、落下時にかかる力の量を減らすことができます。
等しく反対
ニュートンの第3法則は、すべての行動に対して、等しく反対の反応があると述べています。 つまり、オブジェクトに力を加えると、オブジェクトはあなたに力を戻します。 たとえば、ボートに立ってドックから押し出された場合、ドックを押していても、ドックは押し戻されました。 これがボートをドックから遠ざける原因です。 この概念は、卵が地面にぶつかったときに卵が割れる理由を理解するのに役立ちます。 卵が地面にぶつかると、地面は卵から力を戻します。 衝撃吸収材を使用すると、地面と卵の間で交換される力の量を減らすのに役立ちます。
電気の保存
エネルギー保存の法則は、地面に落ちている卵の影響を軽減する方法を理解するのに役立ちます。 エネルギーは生成も破壊もできず、伝達されるだけです。 物体が地面に落ちると、そのエネルギーの一部は地面に伝達されますが、エネルギーの一部は保持されます。 これが、ボールが毎回低く跳ね返る理由です。 最終的に、運動エネルギーが散逸し、ボールの跳ね返りが停止します。 落下による運動エネルギーは時間の経過とともに減少する可能性があることを理解することで、生徒は跳ね返りを可能にする材料を使用して、落下する卵からの衝突力を最小限に抑えることができます。