Experimentele și experimentele în fizică sunt ideale pentru ca copiii să învețe cum funcționează lumea într-un mod distractiv și practic.
Experimente care introduc copiii în subiecte fizice de bază precum gravitația, inerția, accelerația etc. ajuta copiii să perceapă știința ca pe ceva interesant, construind o relație cu știința de care vor beneficia în anii de școală.

Scopul experimentului de aruncare a ouălor este de a construi o structură care să împiedice spargerea oului crud atunci când cade de la înălțime.

De ce veți avea nevoie pentru a experimenta fizica?

  • Ouă crude (ideale dacă mai aveți câteva ouă după garanție)
  • Materiale de ambalare, cum ar fi pungi de gunoi, recipiente din plastic pentru alimente, lăzi pentru ouă, cupe de hârtie, celofan
  • Umpluturi precum folie cu bule, vată,
  • Material auxiliar, cum ar fi șireturi, panglici, benzi de cauciuc, paie, baloane

Procedura recomandată pentru experimentul în fizică

  • Este recomandabil să începeți experimentele explicând copiilor legile și conceptele fizice aferente (vezi mai jos). Puteți aduce cel puțin elementele de bază mai aproape de cele mai mici.
  • Ulterior, copiii proiectează și construiesc ei înșiși un dispozitiv de protecție pentru ouă. Ei primesc un singur ou crud și materiale limitate. Încurajați gândirea critică în proiectarea dispozitivelor. În timpul procesului, puneți-le întrebări și cereți-le să explice modul în care aplică concepte fizice la proiectarea lor.
  • În cele din urmă, lăsați copiii să-și testeze dispozitivele și nu uitați să-i întrebați ce ar face diferit data viitoare.

Legi și concepte fizice pentru școlari

Legile mișcării lui Newton

Legile mișcării lui Newton sunt principii de bază care ilustrează experimentele fizice.
Isaac Newton și-a publicat legile mișcării în 1687. Prin descrierea relației dintre forță și mișcare, el și-a schimbat fundamental înțelegerea despre lume.

Legea inerției

Prima dintre aceste legi descrie că un obiect aflat în mișcare va rămâne în mișcare, iar un obiect în pace va rămâne în pace dacă nu este exercitat de o forță externă.
Demonstrație: Așezați mingea pe o suprafață plană, astfel încât să fie complet staționară. Întrebați-l pe copil ce crede că va face mingea. Urmăriți mingea un minut sau două, apoi lăsați copilul să atingă ușor mingea, puneți-o în mișcare și folosiți forța mâinii pentru a o opri.

A doua lege a lui Newton

Se spune că atunci când împingeți obiectul cu mai multă forță, acesta se va mișca mai repede.
Demonstrație: Lasă copilul să dea mai întâi cu piciorul ușor mingea și apoi să folosească mai multă forță. Măsurați cât de departe va merge mingea în ambele cazuri și comparați distanțele.

A treia lege a mișcării

El spune că, cu fiecare acțiune sau mișcare, există aceeași reacție opusă.
Demonstrație: Copilul aruncă mingea (o pune în mișcare) în a doua minge. Când o lovește, impulsul ei se mută la a doua minge și prima minge începe să se miște în direcția opusă.

Conceptele de fizică

Impuls

Momentum este o figură care definește cât de dificil ar fi să oprești mișcarea unui obiect. Depinde de viteză și masă, iar oamenii de știință calculează impulsul înmulțind masa unui obiect cu viteza obiectului.
Dacă obiectul stă în picioare, atunci impulsul său este zero. Când un obiect se mișcă, are un impuls diferit de zero.
Dacă greutatea și/sau viteza sunt mai mari, impulsul este mai mare. Prin urmare, dacă arunci o bilă mică și una mare cu aceeași viteză, cea mare va lovi persoana cu mai mult impuls, va fi mai greu să o oprești și va răni mai mulți oameni.

Când împingi sau împingi ceva, forța pe care o aplici se numește presiune.
În fizică, presiunea este măsurată ca forța pe care o folosești împărțită la aria pe care o folosești. Dacă folosiți mai multă forță sau reduceți zona, veți crește presiunea.
Există presiune în jurul nostru, de exemplu în aer sau în apă.

Rezistenta aerului

Rezistența la aer este forța de frecare pe care aerul o împinge împotriva unui obiect în mișcare. Deoarece această forță împiedică obiectul să se miște prin aer, viteza acestuia încetinește.
S-ar putea să fi experimentat deja cât de greu a fost să păstrezi o umbrelă când sufla tare. Sau ați văzut parașuta căzând încet, pe care o puteți folosi atunci când încercați.

Gravitatie

Gravitația este o forță atractivă care atrage obiecte unul către celălalt.
Toate obiectele au gravitație. Cu toate acestea, unele obiecte, precum Pământul și Soarele, au o gravitație mult mai mare decât altele. Câtă forță gravitațională are un obiect depinde de cât de mare este (sau de câtă materie are) și, de asemenea, de cât de aproape sunteți de obiect. Cu cât ești mai aproape, cu atât gravitația este mai puternică.
Gravitația este foarte importantă pentru viața noastră de zi cu zi. Fără gravitația Pământului, am zbura imediat. Deși poate fi distractiv să încercăm câteva minute, cu siguranță nu am putea trăi fără gravitație.
Gravitația Soarelui menține Pământul pe orbită în jurul Soarelui. Viața pe Pământ are nevoie de lumina soarelui și de căldură pentru a supraviețui. Gravitația ajută Pământul să rămână la distanța corectă de Soare, deci nu este prea cald sau prea rece.

Aplicarea fizicii în practică în experiment

fizica

Din legile lui Newton reiese clar că, pentru a minimiza forta, care acționează asupra oului la impact, trebuie propus un design protector într-o încercare care să:

A redus viteza oului în momentul impactului

Este posibil să folosiți una crescută pentru aceasta rezistenta aerului de exemplu cu parașuta.

Parașuta poate fi o lamă simplă sau o structură complexă care permite un anumit flux de aer. Tirbușoanele sau frunzele perforate reglează căderea oului și astfel împiedică răsturnarea sau încurcarea dispozitivului.

El a prelungit timpul în care oul este lăsat să se odihnească

Este posibil să se utilizeze absorbția piesei pentru aceasta presiune impactul inițial, de exemplu prin intermediul unei cutii umplute. Materialele de amortizare adecvate includ bile de bumbac, folie de arahide, folie cu bule sau chiar hârtie mototolită.

Experimentele avansate cu diferite modele creative folosesc absorbția șocurilor folosind zone de deformare sau suspensie:

  • Modelele în formă de săgeată sunt concepute pentru a ateriza pe o margine care oferă o zonă mare de deformare pentru absorbție presiune impact.
  • Designul suspensiei, deși este mai complex de realizat corect, are potențialul de a amortiza o cădere semnificativă fără umplutură sau zonă de deformare. Oul este ținut în interiorul structurii exterioare de benzi de cauciuc sau alte materiale elastice. În cazul unui impact, se întind elastic, absorb forța și protejează oul.