Indhold
Science fair-projekter er en introduktion til børnene i eksperimentets verden. Mens børn er vant til at høre om videnskab i klassen, er videnskabsmæssige projekter en mulighed for at tackle et spørgsmål, som de selv vælger ved at designe deres eget eksperiment. For mange børn kan emnet for dette eksperiment være drevet af deres tid i udsparingen: en boldens hoppende højde.
Newtons love
Grundlaget for et videnskabsmæssigt projekt om en boldens hopphøjde vil være en undersøgelse af to koncepter i fysik. Den ene er Newtons tredje bevægelseslov: for hver handling er der en lige og modsat reaktion. For en hoppende kugle er handlingen en bold, der falder mod jorden med en kraft, der bestemmes af kuglens masse og den højde, hvorfra den faldt. Jorden anvender derefter denne samme kraft på bolden, hvilket får bolden til at hoppe op igen.
Tyngdekraft
Når bolden falder til jorden, skubber tyngdekraften bolden ned. Når bolden springer tilbage op bruger den sin kraft til at overvinde tyngdekraften, som prøver at skubbe bolden ned til jorden. Derfor vil det kræve mere kraft, end bolden sprang med for at returnere kuglen til den højde, hvorfra oprindeligt faldt. Når bolden har brugt sin kraft til at overvinde tyngdekraften, vil den begynde at falde tilbage til jorden. Den spretter derefter med en kraft bestemt af den seneste højde, hvorfra den faldt, hvilket får den til at hoppe til en lavere og lavere højde. Det stopper, når styrken af afvisning ikke længere er tilstrækkelig til endda at overvinde den kraft tyngdekraft, der udøver på bolden.
spørgsmål
Grundlaget for hvert eksperiment er et spørgsmål. Når det drejer sig om en balles hoppende højde, skal disse spørgsmål være dem, der indsamler og analyserer data om den højde, som kugler kan studere kan svare på. Nogle eksempler på disse kan være "dDo kugler af forskelligt materiale mister bounghøjden i samme hastighed?" eller "Mister kugler hoppehøjde i forskellige hastigheder, hvis de falder fra forskellige højder?"
Opsætning
Til eksperimentet skal du have et personale eller et stort bord med klare linjer, der markerer måleintervaller bag den hoppende kugle. Fordi videnskaben sætter pris på nøjagtighed og at estimere højden på en hoppende kugle i realtid er lidt af en klodset forslag, bør du have et kamera, der kan se bolden og måleenheden bag den registrere dine forskellige forsøg. På denne måde kan du gennemgå optagelserne senere for nøjagtigt at bestemme det øjeblik, hvor bolden nåede sin maksimale afvisningshøjde. Ved at konsultere kuglernes position i forhold til måleenheden bag den i optagelsen, kan du derefter registrere en mere nøjagtig måling af boldehøjden.