Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Videnskaben bag æggedråpseksperimentet

Ægedråben er et klassisk eksperiment i videnskabsklasse for elever i mellemskolen eller gymnasiet. Eleverne får et æg til at falde fra et højdepunkt (f.eks. Taget af skolen) på en hård overflade (f.eks. Parkeringspladsen). De skal designe en bærer, så ægget kan huse det under dråben. Typiske bærere er mælkekartoner eller skokasser. Eleverne kan ændre bæreren ved at tilføje vinger, faldskærme, skuminteriør eller endda marshmallowpuder. Eleverne danner hypoteser om, hvilken af ægbærerne der effektivt vil beskytte æget og derefter teste disse hypoteser. Eksperimentet er ikke kun for sjov - selvom studerende nyder det. Det er beregnet til at undervise de studerende om forholdet mellem kraft og momentum.
Inerti

Newtons bevægelseslove er de grundlæggende principper, der illustreres i æggedråpseksperimentet. Sir Isaac Newton offentliggjorde sine Laws of Motion i 1687 og ændrede grundlæggende forskernes forståelse af verden ved at beskrive forholdet mellem magt og bevægelse. Den første af disse love kaldes treghetsloven. Grundlæggende vil et objekt, der er i bevægelse, forblive i bevægelse, medmindre en ekstern kraft virker på det, og et objekt i hvile vil forblive i hvile, medmindre en ekstern kraft virker på det.
Velocity

In Newtons anden lov, han diskuterer det direkte forhold mellem de ydre kræfter, der handler på et objekt, og objektets ændring i momentum. Kraften øges, efterhånden som den krævede tid til ændringen aftager. Hvis et tog bevæger sig i et jævnt tempo og skal nedbremses, vil den styrke, som passagererne oplever, være større, efterhånden som tiden for deceleration er kortere.
Æg

p er at forhindre ægget i at gå i stykker, da det går ned. Det fremgår af Newtons love, at elever, der designer ægbærerne, skal øge den tid, æget bringes til at hvile på, eller mindske ægets hastighed på nedbrudstidspunktet for at minimere den kraft, som æget oplever ved påvirkningen. br> Bæreren

For at mindske ægets hastighed ved påvirkning skal studerende designe deres ægbærere for at have øget luftmodstand. Et øget overfladeareal på bæreren, såsom en flyvende skiveform eller en faldskærm, får ægget til at ramme jorden med en lavere hastighed. For at øge den tid, æget hviler på, skal eleverne give deres æg noget for at absorbere noget af påvirkningen. En svamp eller anden pude i deres bærer holder ægget i at stoppe øjeblikkeligt, når det rammer jorden; ægget vil fortsætte sin bevægelse i et par nanosekunder, hvilket reducerer kraften. Fra dette eksperiment lærer studerende også at forme og teste hypoteser og skrive deres observationer på en organiseret måde.