science >> Wetenschap >  >> Fysica

The Science Behind the Egg Drop Experiment

De Egg Drop is een experiment met klassieke science-class voor middelbare of middelbare scholieren. Leerlingen krijgen een eitje dat vanaf een hoog punt (zoals het dak van de school) op een hard oppervlak (zoals de parkeerplaats) valt. Ze moeten een drager voor het ei ontwerpen om het tijdens de val te huisvesten. Typische dragers zijn melkdozen of schoenendozen. De studenten kunnen de drager aanpassen door vleugels, parachutes, schuiminterieurs of zelfs heemstkussens toe te voegen. De studenten vormen hypothesen over welke van de eierdragers het ei effectief zullen beschermen en testen vervolgens die hypotheses. Het experiment is niet alleen voor de lol - hoewel studenten er plezier aan beleven. Het is bedoeld om studenten te leren over de relaties tussen kracht en momentum.
Inertia

Newtons bewegingswetten zijn de basisprincipes die worden geïllustreerd in het eierdruppelexperiment. Sir Isaac Newton publiceerde zijn Wetten van Beweging in 1687 en veranderde fundamenteel het inzicht van wetenschappers in de wereld door de relatie tussen kracht en beweging te beschrijven. De eerste van deze wetten wordt de wet van inertie genoemd. In elementaire termen zal een object dat in beweging is, in beweging blijven tenzij een externe kracht erop inwerkt, en een object in rust zal in rust blijven tenzij een externe kracht daarop inwerkt.
Velocity

In Newtons tweede wet, hij bespreekt de directe relatie tussen de uitwendige krachten die op een object inwerken en de verandering van het object in momentum. De kracht neemt toe als de tijd die nodig is voor de verandering afneemt. Als een trein zich in een gestaag tempo voortbeweegt en moet vertragen, zal de kracht van de passagiers groter zijn naarmate de vertraging korter is.
Sciencing Video Vault
Maak de (bijna) perfecte haak: hier Hoe maak je de (bijna) perfecte haak: hier is hoe het ei is gemaakt

Het doel van het eierdruppel-experiment is om te voorkomen dat het ei breekt terwijl het afremt. Uit de wetten van Newton wordt duidelijk dat, om de kracht te minimaliseren die het ei ondervindt bij impact, studenten die de eierdragers ontwerpen, de tijd moeten verlengen waarop het ei wordt uitgezet om de eiersnelheid te verminderen of te verlagen op het moment van de crash. br> The Carrier

Om de eiersnelheid bij impact te verlagen, moeten studenten hun eierdragers zodanig ontwerpen dat ze een verhoogde luchtweerstand hebben. Een groter oppervlak op de drager, zoals een rondvliegende schijfvorm of een parachute, zorgt ervoor dat het ei met een lagere snelheid op de grond valt. Om de tijd te verlengen waarop het ei tot rust komt, moeten de studenten hun ei voorzien van iets om een ​​deel van de kracht van de impact te absorberen. Een spons of ander kussen in de houder zorgt ervoor dat het ei niet meteen kan stoppen als het de grond raakt; het ei zal zijn beweging een paar nanoseconden voortzetten, waardoor de kracht afneemt. Vanuit dit experiment leren studenten ook om hypothesen te vormen en te testen en hun observaties op een georganiseerde manier op te schrijven.