Conţinut
Proiectele de cădere de ouă îi ajută pe studenți să exploreze concepte de bază precum gravitația, forța și accelerația. Într-un proiect de picătură de ou, detaliile și regulile specifice pot varia. Ideea generală este de a-i face pe elevi să proiecteze un recipient care să permită unui ou să cadă în siguranță de la înălțimi diferite, fără a se rupe. Adesea, unul dintre obiective este să încercați să utilizați cea mai mică cantitate de material posibil. Proiectele de cădere a ouălor combină abilitățile de rezolvare a problemelor cu principiile de bază ale ingineriei și fizicii.
Legile mișcării
Știința din spatele rezolvării „problemei” ouălor care se încadrează se regăsește în legile mișcării Sir Isaac Newtons. Prima lege prevede că un obiect în repaus va rămâne în repaus, iar un obiect în mișcare va rămâne în mișcare, dacă nu este acționat de o forță externă dezechilibrată. Această lege înseamnă că, dacă forțele care acționează asupra unui ou în cădere sunt egale, aceasta va rămâne în starea sa actuală de mișcare. Dacă se aplică o forță mai mare decât cele care acționează asupra oului, aceasta va accelera. „Accelerare” înseamnă orice schimbare a vitezei - încetinirea, accelerarea sau schimbarea direcției. Dacă țineți un ou, forțele pe care le aplicați sunt egale și echilibrate, anulând forța gravitației. Prin urmare, rămâne nemișcat în mâna ta. Dacă dai drumul la ou, gravitația devine o forță dezechilibrată și determină că oul să cadă la pământ.
Forța, masa și accelerarea
A doua lege Newtons se referă la relația dintre masa obiectelor, accelerarea acesteia și cantitatea de forță pe care o exercită. Cu cât este mai greu un obiect și cu cât călătorește mai repede, cu atât forța este mai mare. Gravitatea face ca obiectele care cad, să accelereze cu o viteză de 32,2 metri pe secundă pătrată. Prin reducerea cantității de masă din recipientul pentru ouă, reduceți forța pe care o exercită pe măsură ce scade.
Egal și opus
A treia lege Newtons prevede că pentru fiecare acțiune, există o reacție egală și opusă. Asta înseamnă că atunci când exercitați o forță asupra unui obiect, obiectul exercită o forță înapoi asupra ta. De exemplu, dacă stai pe o barcă și ai împins-o de pe doc, chiar dacă împingeai docul, docul se împinse înapoi. Aceasta este ceea ce face ca barca să se îndepărteze de debarcader. Acest concept este util pentru a înțelege de ce un ou se sparge când lovește pământul; pământul întoarce forța din ou în timp ce se întâlnește cu pământul. Folosirea materialelor absorbante de șoc poate ajuta la reducerea forței schimbate între pământ și ou.
Conservarea Energiei
Legea conservării energiei ajută la înțelegerea modului de atenuare a efectului unui ou care cade la pământ. Energia nu poate fi nici creată, nici distrusă, ci transferată. Când un obiect cade la pământ, o parte din energia sa este transferată pe sol, în timp ce păstrează o anumită energie. Acesta este motivul pentru care o minge poate sări mai jos și mai jos de fiecare dată. În cele din urmă, energia cinetică se disipează și mingea nu mai sare. Înțelegând că energia cinetică provenită dintr-o cădere poate fi diminuată în timp, elevii pot încerca să minimizeze forța de impact dintr-un ou în cădere, folosind materiale care permit o săritură.