Tartalom
A tojáscsepp projektek segítik a hallgatókat olyan alapfogalmak felfedezésében, mint a gravitáció, az erő és a gyorsulás. Egy tojáscsepp-projektben a konkrét részletek és szabályok eltérhetnek. Az általános elképzelés az, hogy a hallgatók olyan tartályt készítsenek, amely lehetővé teszi a tojás számára, hogy biztonságosan eshessen a különféle magasságokból anélkül, hogy törne. Gyakran az egyik cél az, hogy megpróbáljuk a lehető legkevesebb anyagot felhasználni. A tojáscsepp projektek egyesítik a problémamegoldó készségeket a mérnöki és a fizika alapelveivel.
A mozgás törvényei
A csökkenő tojás "probléma" megoldásának mögött meghúzódó tudományt Sir Isaac Newtons mozgási törvényei tartalmazzák. Az első törvény kimondja, hogy egy nyugalomban lévő tárgy nyugalomban marad, és a mozgásban lévő tárgy mozgásban marad, kivéve, ha egy külső kiegyensúlyozatlan erő hajtja végre. Ez a törvény azt jelenti, hogy ha a leesõ tojásra ható erõk egyenlõek, akkor megmarad a jelenlegi mozgási állapotában. Ha a tojásra ható erőnél nagyobb erőt alkalmaznak, akkor az felgyorsul. "Gyorsulás": a sebesség bármilyen változása - lelassul, felgyorsul vagy megváltozik az irány. Ha tart egy tojást, akkor az alkalmazott erők egyenlőek és kiegyensúlyozottak, kiküszöbölik a gravitációs erőt. Ezért mozdulatlanul marad a kezedben. Ha elengedi a tojást, a gravitáció kiegyensúlyozatlan erőré válik, és a tojás a földre esik.
Erő, tömeg és gyorsulás
Newton második törvénye tárgyak tömegének, gyorsulásának és az általa kifejtett erőnek a kapcsolatával foglalkozik. Minél nehezebb egy tárgy, és minél gyorsabban halad, annál erősebb. A gravitáció miatt a leeső tárgyak felgyorsulnak, másodpercenként 32,2 láb sebességgel. Azáltal, hogy csökkenti a tojástartóban lévő tömeg mennyiségét, csökkenti annak az erősségét is, amelyet a tojástartóban gyakorol.
Egyenlő és ellentétes
Newtoni harmadik törvény kimondja, hogy minden cselekedetre egyenlő és ellentétes reakció van. Ez azt jelenti, hogy amikor erőt gyakorol egy tárgyra, a tárgy erőt gyakorol önre. Például, ha egy hajón állt, és kiszállt a dokkból, annak ellenére, hogy tolta a dokkolót, a dokk visszahúzódott. Ez okozza a hajó távozását a dokkolótól. Ez a koncepció hasznos annak megértésében, hogy egy tojás miért szakad meg, amikor a földre ütközik; a talaj visszatér az erejét a tojásból, miközben megfelel a talajnak. Lökéscsillapító anyagok használata csökkentheti a talaj és a talaj között kicserélendő erő mennyiségét.
Energiamegmaradás
Az energiamegtakarításról szóló törvény segít megérteni, hogyan lehet enyhíteni a földre eső tojás hatását. Az energiát sem nem lehet létrehozni, sem pusztítani, csak átadni. Amikor egy tárgy a földre esik, energiájának egy része a földre kerül, miközben egy részét megtartja. Ez az oka annak, hogy egy golyó minden alkalommal lefelé és lefelé ugrál. Végül a kinetikus energia eloszlik és a labda megáll. Annak megértésével, hogy az esés kinetikus energiája idővel csökkenhet, a hallgatók megkísérelhetik minimalizálni egy eső tojás által okozott ütési erőt olyan anyagok felhasználásával, amelyek lehetővé teszik a visszapattanást.