การทดลองวางไข่ ซึ่งเป็นโครงงานวิทยาศาสตร์ที่นักเรียนคิดค้นวิธีป้องกันไม่ให้ไข่แตกเมื่อตกจากที่สูงระดับหนึ่ง เป็นไฮไลต์ในชั้นเรียนฟิสิกส์ส่วนใหญ่ อ่านต่อเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานแต่เป็นพื้นฐานที่การทดลองแสดงให้เห็น
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
แรงดึงของแรงโน้มถ่วง การตกอย่างอิสระ แรงต้านอากาศ และความเร็วปลายเป็นแนวคิดหลักทางฟิสิกส์ที่คุณจะได้เรียนรู้ในโครงการวิทยาศาสตร์การตกไข่
แรงดึงดูด
แรงโน้มถ่วงคือแรงที่มีอยู่ระหว่างโลกกับวัตถุที่อยู่ใกล้มัน มีสองเกณฑ์ในการกำหนดแรงโน้มถ่วง:
แรงโน้มถ่วง: แสดงโดยFGravนี่คือแรงที่กระทำต่อวัตถุบนหรือใกล้พื้นผิวโลก แรงโน้มถ่วงสามารถคำนวณได้จากสมการ:
F_{grav}=\text{mass}\times\text{acceleration} แล้ว
ความเร่งของแรงโน้มถ่วง: แสดงโดยgนี่คือความเร่งที่วัตถุประสบเมื่อแรงโน้มถ่วงเป็นแรงเดียวที่ใช้กับวัตถุ วัตถุทั้งหมดบนหรือใกล้พื้นผิวโลกมีค่าความเร่งโน้มถ่วงเท่ากัน (g): 9.8 m/s/s (เมตรต่อวินาทีต่อวินาที)
ฤดูใบไม้ร่วงฟรี
วัตถุที่ตกอย่างอิสระคือสิ่งที่ตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว มีลักษณะสองประการที่กำหนดวัตถุในการตกอย่างอิสระ:
- วัตถุไม่พบแรงต้านอากาศ
- วัตถุที่ตกอย่างอิสระทั้งหมดตกลงสู่พื้นโลกด้วยอัตรา 9.8 m/s/s
แรงต้านอากาศ
แรงต้านของอากาศเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวนำของวัตถุที่ตกลงมาชนกับโมเลกุลของอากาศ ปัจจัยทั่วไปสองประการที่สามารถเปลี่ยนแรงต้านของอากาศคือความเร็วของวัตถุและพื้นที่หน้าตัดของวัตถุ เพิ่มขึ้นอย่างใดอย่างหนึ่งเพิ่มความต้านทานอากาศ
เมื่อวัตถุตกอย่างอิสระพบกับแรงต้านอากาศ สมการคือ:
F_{net}=\text{mass}\times\text{acceleration} แล้ว
ที่ไหนFสุทธิคือ ผลต่างระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงต้านอากาศ
ความเร็วปลายทาง
ความเร็วปลายคือความเร็วคงที่ของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระผ่านก๊าซหรือของเหลว เมื่อวัตถุตกลงมาและพบกับแรงต้านอากาศที่เพิ่มขึ้น ในที่สุดแรงต้านของอากาศจะปรับสมดุลแรงโน้มถ่วง ดังนั้นแรงต้านอากาศจึงเป็นสัดส่วนกับความเร็ว แรงต้านอากาศจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วของวัตถุเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงความเร็วปลาย
การทดลองวางไข่ทำให้การเรียนรู้ฟิสิกส์เป็นเรื่องสนุก เข้าถึงได้ง่าย และน่าตื่นเต้น สนุกแน่นอน แต่อย่าลืมนำพื้นฐานที่สำคัญเหล่านี้ไปใช้ในขณะที่สร้างโปรเจ็กต์ของคุณ