Vitenskapen bak eggdråpeeksperimentet

The Egg Drop er et klassisk naturfagsklasseeksperiment for ungdomsskole- eller videregående studenter. Studentene får et egg å falle fra et høyt punkt (for eksempel taket på skolen) på en hard overflate (for eksempel parkeringsplassen). De må designe en bærer for at egget skal huse det under dråpen. Typiske bærere er melkekartonger eller skoesker. Studentene kan endre transportøren ved å legge til vinger, fallskjerm, skuminteriør eller til og med marshmallowputer. Studentene danner hypoteser om hvilke av eggbærerne som effektivt vil beskytte egget og deretter teste disse hypotesene. Eksperimentet er ikke bare for moro skyld - selv om studentene liker det. Det er ment å lære elevene om forholdet mellom kraft og momentum.

Newtons bevegelseslover er de grunnleggende prinsippene som er illustrert i eggdråpeeksperimentet. Sir Isaac Newton publiserte sin lov om bevegelse i 1687 og endret fundamentalt forskernes forståelse av verden ved å beskrive forholdet mellom kraft og bevegelse. Den første av disse lovene kalles treghetsloven. I grunnleggende termer vil et objekt som er i bevegelse forbli i bevegelse med mindre en ekstern kraft virker på det, og et objekt i ro vil forbli i ro med mindre en ekstern kraft virker på det.

instagram story viewer

I Newtons andre lov diskuterer han det direkte forholdet mellom de ytre kreftene som virker på et objekt og objektets endring i fart. Kraften øker når tiden det tar for endringen avtar. Hvis et tog beveger seg i jevnt tempo og trenger å bremse, vil styrken opplevd av passasjerene være større ettersom tiden for retardasjon er kortere.

Målet med eggdråpeeksperimentet er å hindre at egget brytes når det senkes. Det blir klart fra Newtons lover at studenter som designer, for å minimere kraften som egget opplever ved innvirkning eggbærere må øke tiden egget bringes til hvile eller redusere eggets hastighet på tidspunktet for egget brak.

For å redusere eggets hastighet ved støt, må studentene utforme eggbærerne for å få økt luftmotstand. Et økt overflateareal på bæreren, for eksempel en flygende skiveform eller en fallskjerm, vil føre til at egget treffer bakken i lavere hastighet. For å øke tiden egget hviler på, må studentene gi egget sitt noe for å absorbere noe av slagkraften. En svamp eller annen pute i bæreren vil forhindre at egget stopper øyeblikkelig når det treffer bakken; egget vil fortsette sin bevegelse i noen nanosekunder, og redusere kraften. Fra dette eksperimentet lærer studentene også å danne og teste hypoteser og skrive opp sine observasjoner på en organisert måte.

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer