I progetti drop drop aiutano gli studenti ad esplorare concetti di base come gravità, forza e accelerazione. In un progetto di drop delle uova, i dettagli e le regole specifici possono variare. L'idea generale è che gli studenti progettino un contenitore che consenta a un uovo di cadere in sicurezza da diverse altezze senza rompersi. Spesso, uno degli obiettivi è cercare di utilizzare il minor quantitativo possibile di materiale. I progetti egg drop combinano le capacità di problem solving con i principi di base dell'ingegneria e della fisica.

Laws of Motion

La scienza alla base del problema dell'uovo cadente si trova nelle leggi del movimento di Sir Isaac Newton. La prima legge afferma che un oggetto a riposo rimarrà a riposo, e un oggetto in movimento resterà in movimento, a meno che non venga agito da una forza squilibrata esterna. Questa legge significa che se le forze che agiscono su un uovo cadente sono uguali, rimarrà nel suo stato attuale di movimento. Se viene applicata una forza maggiore di quella che agisce sull'uovo, accelererà. "Accelerazione" indica qualsiasi cambiamento di velocità: rallentamento, accelerazione o cambio di direzione. Se si tiene un uovo, le forze che si stanno applicando sono uguali ed equilibrate, annullando la forza di gravità. Pertanto, rimane immobile nella tua mano. Se lasci andare l'uovo, la gravità diventa una forza squilibrata e fa cadere l'uovo a terra.

Forza, massa e accelerazione

La seconda legge di Newton riguarda la relazione tra la massa, la sua accelerazione e la quantità di forza che esercita. Più è pesante un oggetto e più veloce è il suo percorso, più forza esercita. La gravità fa accelerare gli oggetti in caduta ad una velocità di 32,2 piedi al secondo al quadrato. Riducendo la quantità di massa nel contenitore delle uova, si riduce la quantità di forza che esercita mentre cade.

Uguale e contraria

La terza legge di Newton afferma che per ogni azione, c'è una reazione uguale e contraria. Ciò significa che quando eserciti una forza su un oggetto, l'oggetto esercita una forza su di te. Ad esempio, se si trovasse su una barca e si fosse spinto fuori dal dock, anche se si stava spingendo il dock, il dock si è spostato indietro. Questo è ciò che fa allontanare la barca dal molo. Questo concetto è utile per capire perché un uovo si rompe quando colpisce il terreno; il terreno sta restituendo la forza dall'uovo mentre incontra il terreno. Usare materiali che assorbono gli urti può aiutare a ridurre la quantità di forza scambiata tra il terreno e l'uovo.

Conservazione dell'energia

La legge di conservazione dell'energia aiuta a capire come mitigare l'effetto di un uovo che cade a terra. L'energia non può né essere creata né distrutta, ma solo trasferita. Quando un oggetto cade a terra, parte della sua energia viene trasferita a terra, mentre mantiene un po 'di energia. Questo è il motivo per cui una palla può rimbalzare sempre più in basso. Alla fine, l'energia cinetica si dissipa e la palla smette di rimbalzare. Comprendendo che l'energia cinetica di una caduta può essere ridotta nel tempo, gli studenti possono tentare di minimizzare la forza dell'impatto di un uovo che cade usando materiali che consentono un rimbalzo.