Pobawmy się dzisiaj jajkiem. Zanim przystąpimy do własnych doświadczeń i stworzymy z jajka smakowitą mozaikę, zastanówmy się wcześniej, dlaczego jajko ma właśnie taki kształt. Naukowcy rozważali, która bryła wytrzyma najwięcej przeciwności losu. W tym celu zbudowali cztery jajka o różnych kształtach: jajko, stożek, kulę i kapsułkę – walec o zaokrąglonych końcach. W środku każdej bryły umieszczono szklanego króliczka. Tak skonstruowane jajka poddano trzem próbom.
Próba 1 – Zjeżdżalnia
Kiedy jajko wytoczy się z gniazda ważne jest by się nie potłukło. Sprawdzono więc, które przeżyje toczenie się z wysokości czterech metrów. Jajka toczyły się z czterometrowej zjeżdżalni.
Walec pęka na pierwszej nierówności – przez środek – w najsłabszym punkcie. Tam gdzie jego powierzchnia jest prosta, nie radzi sobie z naporem. Króliczek nie został naruszony.
Kula, podobnie jak walec, rozbija się na pierwszej nierówności. Pęka jak balon. Napięcie powierzchniowe okazało się zbyt duże. Zając stracił ucho.
Stożek zaskoczył badaczy. Po wypuszczeniu na szczycie zjeżdżalni, walec niezgrabnie stacza się najpierw na prawo, odbija od bandy, aby zacząć toczyć się na lewo. Dzięki kantom bryły, stożek wyhamowuje, co pozwala mu przetrwać. Przy każdym uderzeniu zwalnia. Pokonuje dzięki temu, trudny dla innych brył fragment zjeżdżalni, gdzie jest załamanie. I tak cały dociera do samego dołu zjeżdżalni. Niezgrabność okazała się receptą na sukces.
Jako ostatnie puszczono z 4-metrowej zjeżdżalni jajko strusie. Nierówność zjeżdżalni pokonało świetnie, ale ostatecznie pękło zderzając się z barierką ograniczającą zjeżdżalnię na samym dole. Jeśli miałoby okazję wpaść w piasek, prawdopodobnie poradziłoby sobie. Tymczasem, mimo rozbicia skorupki jajka, umieszczony w środku szklany zająć nie doznał żadnego uszczerbku.
Trzy z czterech zajączków przetrwały, a najbezpieczniejsze dla zawartości są dwie bryły: jajko i stożek.
Próba 2 – Prasa
Jajka muszą wytrzymać nacisk, gdyż kury siedzą na nich całymi dniami. W testach zastosowano znacznie większe obciążenia. Na jajkach stawiano cegły, jedna na drugiej. Jedna cegła waży 3 kg.
Prawdziwe jajko wytrzymało obciążenie 18 cegieł i w trakcie przygotowywania kolejnej cegły pękło..3-milimetrowa skorupka wytrzymała nacisk 54 kg. Jajko jest odporne na obciążenia. Nacisk od góry, przenoszony jest ku dołowi. Rozkładając się równomiernie, traci na sile.. Gdyby wierzchołek był płaski, nacisk koncentrowałby się na małej powierzchni i skorupka by pękła.
Walec ma okrągłą górę, ale ściany są proste. Przy jedenastej cegle walec pękł. Wytrzymał 33 kg, o 21 kg mniej niż jajo. Przy jedenastej cegle pękła również kula.
Stożek wytrzymał 19 cegieł, co daje 57 kg. Po dołożeniu dwudziestej cegły pękł. Aby go zniszczyć trzeba było siły 60 kilogramów. Co czyni go tak wytrzymałym? Dzięki płaskim pochyłym bokom siła nacisku kieruje się ku dołowi.
Próba 3 – Upadek
Jajka wytaczają się czasem z gniazda, muszą być więc odporne na upadek. Badacze zrzucali jajka do skrzynki z piaskiem, który ma podobne właściwości jak ściółka leśna.
Stożek rozbił się przy upadku z wysokości metra. To co do tej pory było zaletą stożka, stało się jego wadą. Upadł ostrą krawędzią podstawy i rozbił się.
Cylinder wytrzymał upadek z wysokości metra. Zaokrąglony wierzchołek cylindra absorbuje siłę uderzenia. Kapsuła rozbiła się przy upadku z wysokości 2 metrów. Zaokrąglona podstawa nie wytrzymała.
Kula nie poradziła sobie również w trzecim teście. Napięcie powierzchniowe było tak duże, że pękła jak balon już z wysokości metra.
Jajko strusie zniosło upadek z wysokości metra, dwóch i trzech. Po zrzuceniu z wysokości 5 metrów. Prędkość uderzenia wyniosła wtedy 35 km/h. Prawdziwe jajko okazało się niekwestionowanym zwycięzcą testu na upadek z wysokości.
Wniosek
To co wygląda na kruche i delikatne, kryje w sobie wielką siłę. Dzięki swojemu kształtowi jajko potrafi wytrzymać obciążenie 54 kg, Zjechać bez szwanku z 4 metrów i upaść na ziemię z wysokości ponad 3 metrów.
Powiedzenie “Obchodzić się jak z jajkiem” nabrało dziś nowego znaczenia.
Zabawy z jajkiem
1. Sprawdź, jaką siłę nacisku zniesie jajko. Połóż jajko w pudełku do transportu jajek. Pudełko z jajkiem umieść na podłodze. Pozwól dziecku nadepnąć na jajko – w tym celu załóżcie buty o twardej, płaskiej podeszwie. Możesz także w tym celu nakryć jajko gąbką do naczyń i przykryć drewnianą deseczką.
2. Umieść jajko w folii plastykowej. Obwiń w taki sposób, aby z dwóch stron powstały długie wrzeciona z folii. Następnie kręć niezwykle szybko, tworząc ogromną siłę odśrodkową. Uszkodzi ona wewnętrzną błonę żółtka, przez co rozleje się ono i zmiesza z białkiem. Następnie ugotuj jajko na twardo. Otrzymasz w ten sposób mozaikę.