Projekty upuszczania jajek pomagają uczniom odkrywać podstawowe pojęcia, takie jak grawitacja, siła i przyspieszenie. W projekcie upuszczania jaj szczegółowe szczegóły i zasady mogą się różnić. Ogólną ideą jest, aby uczniowie zaprojektowali pojemnik, który pozwoli jajkowi bezpiecznie spaść z różnych wysokości bez rozbicia. Często jednym z celów jest próba użycia jak najmniejszej ilości materiału. Projekty Egg drop łączą umiejętności rozwiązywania problemów z podstawowymi zasadami inżynierii i fizyki.
Prawa ruchu
Naukę stojącą za rozwiązaniem „problemu” spadającego jajka można znaleźć w prawach ruchu Sir Isaaca Newtona. Pierwsze prawo mówi, że obiekt w spoczynku pozostanie w spoczynku, a obiekt w ruchu pozostanie w ruchu, o ile nie zadziała zewnętrzna niezrównoważona siła. To prawo oznacza, że jeśli siły działające na spadające jajko są równe, pozostanie ono w swoim obecnym stanie ruchu. Jeśli zostanie przyłożona siła większa niż siła działająca na jajo, przyspieszy. „Przyspieszenie” oznacza każdą zmianę prędkości – spowolnienie, przyspieszenie lub zmianę kierunku. Jeśli trzymasz jajko, siły, które stosujesz, są równe i zrównoważone, niwelując siłę grawitacji. Dlatego pozostaje nieruchomy w twojej dłoni. Jeśli puścisz jajko, grawitacja stanie się niezrównoważoną siłą i spowoduje upadek jajka na ziemię.
Siła, masa i przyspieszenie
Drugie prawo Newtona dotyczy związku między masą obiektu, jego przyspieszeniem i wielkością wywieranej przez niego siły. Im cięższy jest przedmiot i im szybciej się porusza, tym większą siłę wywiera. Grawitacja powoduje, że spadające obiekty przyspieszają z prędkością 32,2 stopy na sekundę do kwadratu. Zmniejszając ilość masy w pojemniku na jajka, zmniejszasz siłę, jaką wywiera podczas spadania.
Równe i przeciwne
Trzecie prawo Newtona mówi, że na każde działanie odpowiada równa i przeciwna reakcja. Oznacza to, że kiedy wywierasz siłę na przedmiot, przedmiot wywiera na ciebie siłę z powrotem. Na przykład, gdybyś stał na łodzi i odepchnął się od doku, mimo że pchał dok, dok został odepchnięty. To właśnie powoduje, że łódź oddala się od doku. Ta koncepcja jest przydatna w zrozumieniu, dlaczego jajko pęka, gdy uderza o ziemię; ziemia zwraca siłę z jajka, gdy styka się z ziemią. Używanie materiałów amortyzujących może pomóc w zmniejszeniu siły wymienianej między ziemią a jajkiem.
Oszczędzanie energii
Prawo zachowania energii pomaga zrozumieć, jak złagodzić efekt spadającego jajka na ziemię. Energii nie można ani stworzyć, ani zniszczyć, tylko przenieść. Kiedy obiekt spada na ziemię, część jego energii jest przenoszona na ziemię, podczas gdy część energii zatrzymuje. Dlatego piłka może za każdym razem odbijać się coraz niżej. W końcu energia kinetyczna rozprasza się, a piłka przestaje się odbijać. Rozumiejąc, że energia kinetyczna upadku może z czasem ulec zmniejszeniu, uczniowie mogą spróbować zminimalizować siłę uderzenia spadającego jajka, używając materiałów, które pozwalają na odbicie.
