Садржај
Пројекти капи за јаја помажу студентима да истраже основне појмове попут гравитације, силе и убрзања. У пројекту капи јаја, специфични детаљи и правила могу се разликовати. Општа идеја је да ученици дизајнирају контејнер који ће омогућити да јаје сигурно падне са различите висине без пуцања. Често је један од циљева испробати и користити што је могуће мање материјала. Пројекти за смањење јаја комбинују вештине решавања проблема са основним принципима инжењеринга и физике.
Лавс оф Мотион
Наука која стоји иза решавања „проблема“ пада јаја налази се у законима покрета Сир Исааца Невтона. Први закон каже да ће објект у мировању остати у мировању, а објект у покрету остати у покрету, ако на њега не делује спољна неуравнотежена сила. Овај закон значи да ако су снаге које делују на падајуће јаје једнаке, он ће остати у свом тренутном стању кретања. Ако се примени сила већа од оне која делује на јаје, убрзаће се. „Убрзање“ значи било каква промена брзине - успоравање, убрзање или промена правца. Ако држите јаје, силе које примењујете су једнаке и уравнотежене, отказујући силу гравитације. Због тога у вашој руци остаје непомично. Ако пустите јаје, гравитација постаје неуравнотежена сила и узрокује да јаје падне на земљу.
Сила, маса и убрзање
Њутнов други закон бави се односом масе предмета, његовог убрзања и количине силе коју он врши. Што је предмет тежи и што брже путује, то је већа сила. Гравитација узрокује да падајући објекти убрзавају брзином од 32,2 стопа у секунди. Смањивањем количине масе у посуди за јаја, смањујете количину силе коју она делује док пада.
Једнаки и супротни
Њутнов трећи закон каже да за сваку акцију постоји једнака и супротна реакција. То значи да када оптерећујете силу на објект, предмет враћа снагу на вас. На примјер, ако сте стајали на броду и гурнули га с пристаништа, иако сте га гурали, пристаниште се гурнуло натраг. Због тога се брод удаљава од пристаништа. Овај концепт је користан у разумевању зашто се јаје разбије када удари о тло; земља враћа снагу из јаја док се састаје са земљом. Употреба материјала који апсорбирају ударце може помоћи у смањењу количине силе измењене између земље и јајета.
Очување енергије
Закон очувања енергије помаже да се схвати како да се ублажи ефекат јаја која падне на земљу. Енергија се не може створити или уништити, већ само пренети. Када објект падне на земљу, део његове енергије пребацује се на земљу, док задржава одређену енергију. Због тога сваки пут лопта може одскакати све ниже и ниже. На крају се кинетичка енергија расипа и лопта престаје да скаче. Схватајући да се кинетичка енергија од пада може временом умањити, ученици могу покушати да минимализирају силу удара од падајућег јаја користећи материјале који омогућавају одскок.