Spravodlivé vedecké projekty týkajúce sa futbalovej lopty

Projekty vedeckého veľtrhu môžu byť pre niektorých študentov brzdou. Začlente niečo, čo ich zaujíma, napríklad šport, aby bol projekt menej náročná a zaujímavejšia. Futbalová lopta sa môže stať súčasťou vedeckého projektu štúdiom spôsobu, akým odráža rôzne povrchy, experimentmi s tlakom vzduchu, rýchlosťou a trajektóriou.

Projekt vedeckého veľtrhu založený na účinkoch rôznych typov trávnikov na skok z futbalovej lopty študuje fyziku a energiu lopty. Nájdite tri typy trávnikov, kde môžete vykonať svoj experiment. Vyberte pole, ktoré je vysadené Kentucky bluegrass, jedno s bermudskou trávou a jedno s umelým trávnikom. Napíšte hypotézu, na ktorom trávniku si myslíte, že lopta bude najskakujúcejšia. Pri formovaní svojej hypotézy budete musieť brať do úvahy energiu vašej lopty. Budete padať s loptou zo šesť stôp nad trávnikom. Pri poklese lopty sa potenciálna energia premení na kinetickú energiu. Po dopade lopty na trávnik sa pri náraze deformuje. Toto prevádza kinetickú energiu na stlačenú potenciálnu energiu. Keď sa vzduch po náraze dekomprimuje, potenciálna energia sa prevedie na kinetickú, keď sa lopta odrazí nahor. Vezmite so sebou priateľa, ktorý vám pomôže s testovaním. Nechajte svojho priateľa vyliezť na rebrík a pustiť loptu z výšky osem stôp do vzduchu. Spočítajte, koľkokrát sa lopta odrazí od každého typu trávnika. Odhoďte loptičku desaťkrát do každého poľa a vo svojej analýze použite priemerný počet odrazov každého poľa. Napíš správu o svojom experimente pre svoj projekt. Dáta nakreslite do stĺpcového grafu a zobrazte každý typ poľa. Napíšte záver porovnávajúci vašu hypotézu s výsledkami experimentu.

Skúmajte vzťah medzi tlakom vzduchu a tým, ako ďaleko putuje futbalová lopta. Napíšte hypotézu so svojím názorom, aký je optimálny tlak vzduchu pre futbalovú loptu. Tlak vzduchu ovplyvňuje loptu z dôvodu počtu molekúl vzduchu vo vnútri. Ak je vo vnútri lopty viac molekúl vzduchu, napätie na stene lopty sa zvyšuje. To spôsobí, že sa lopta odrazí tvrdšie a ovplyvní to, ako sa lopta pohybuje po dopade na povrch. Postavte si prak alebo pomocou vystreľovača vodných balónov vyskúšajte vzdialenosť lopty. Vytlačte dve libry tlaku do lopty a vystrelte ju prakom. Zmerajte, ako ďaleko lopta putuje. Vykonajte experiment ešte dvakrát tak, že vypustíte loptu z rovnakého miesta. Skúšku zopakujte tak, že do lopty pridáte ďalšie dve kilogramy tlaku vzduchu. Zvýšte tlak zakaždým o dve kilá, až sa dostanete na dvanásť. Napíš vysvetlenie svojich skúseností vrátane toho, ako ďaleko si loptu v praku vytiahol späť. Porovnajte vzdialenosti lopty a určte optimálny tlak vzduchu pre výkon. Ukážte svoje výsledky na čiarovom grafe. Napíš záver hodnotiaci vašu hypotézu ohľadne záveru vášho experimentu.

Experimentujte s tým, ako môže stehovanie futbalovej lopty ovplyvniť vzdialenosť, ktorú prejde. Napíšte hypotézu s uvedením, ktorá lopta bude podľa vás najďalej. Spôsob, akým je lopta roztiahnutá a zošitá spolu s materiálovým zložením lopty, môže ovplyvniť tvar lopty a spôsob, akým stláča vzduch vo vnútri. Aj keď všetky guľôčky vyzerajú okrúhle, mohli by sa v nich vyskytnúť mierne rozdiely kvôli množstvu panelov a stehov, ktoré boli na jej výrobu potrebné. Vezmite so sebou na futbalové ihrisko priateľa spolu so štyrmi futbalovými loptičkami. Každá futbalová lopta bude mať na vonkajšej strane rôzne množstvo panelov, zvyčajne kdekoľvek medzi 12 a 32. Nechajte svojho priateľa kopnúť každú loptičku desaťkrát rovnakou silou. Zmerajte, ako ďaleko lopta putuje, a zmerajte priemernú vzdialenosť pre každú loptu. Vysvetlite vo svojom projekte experiment a ako ste ho vykonali. Porovnajte vzdialenosti na čiarovom grafe a určite, či panely ovplyvňujú rýchlosť lopty. Na záver uveďte, či sa lopta, ktorú ste vybrali vo svojej hypotéze, zhoduje s výsledkami experimentu.

Preskúmajte vzťah medzi rotáciou a trajektóriou futbalovej lopty. Keď je loptička kopnutá priamo do priehlavku nohy, smeruje rovno. Ak kopnete loptou špičkou topánky pod určitým uhlom, lopta sa môže počas letu kriviť od použitej sily. Pôsobiaca sila pôsobí ako krútiaci moment a spôsobuje točenie lopty. Vyberte si, ktorý uhol si myslíte, že loptu najviac zakriví, a uveďte to ako svoju hypotézu. Vezmite so sebou videokameru do poľa. Nastavte videokameru na statív a zaznamenajte svoj experiment. Preskúmajte, ako udierate loptu nohou do konkrétnych miest a ako to otáča loptou. Na videu preskúmajte, kam ste udreli nohou, a výslednú dráhu lopty. Napíšte správu o svojom experimente. Analyzujte uhly kopu, bod nárazu a dráhu lopty tak, že ich načrtnete na výkres. Na každý kop do výkresu použite atrament inej farby, aby ste ukázali, kam každá lopta putovala. Napíšte záver, v ktorom porovnáte svoju hypotézu s výsledkami pokusu.