4. tevékenység
A számos tevékenység közül, amelyeket a keltetőgépbe helyezett tojás fejlődésének megfigyelése felölelhet, az egyik a keltetőgépbe tett tojás térfogatának becslése. A tojás alakját ellipszoidként írhatjuk le, arányai az aranymetszéssel hozhatók kapcsolatba. Az Excel program segítségével a longitudinális és a transzverzális (a hosszabb és a rövidebb) tengely mért adataiból meghatározzuk a tojás térfogatát.
A tojás méretei és alakja összefoglalva a következőek:
Paraméter |
Mérték |
Súly |
60 g |
Térfogat |
53 cm3 |
Általános sűrűség |
1.132 g/cm3 |
Kerület |
15.7 cm |
Legkisebb kerület |
13.5 cm |
Tojáshéj területe |
68 cm2 |
A tojás alakja ellipszoidhoz hasonlítható, a következőképpen:
A tojás kétdimenziós alakját két ellipszis rövidebb tengelyüknél való összeillesztésével rajzolhatjuk meg (a rajzon zöld vonal). A háromdimenziós tojást úgy kapjuk, ha a kétdimenziós tojásalakot a hosszabbik tengely (a rajzon szürke vonal) mentén megforgatjuk. A szélesség és a hosszúság mérésével kiszámíthatjuk a térfogatot.

A tojás szélessége az egyenlítői átmérő. Ennek fele az egyenlítői sugár, amit A-nak nevezünk. A tojás teljes hossza a poláris átmérő. Az egyenlítő és a legközelebbi pólus közti távolság a rövid poláris sugár, ezt nevezzük B-nek. Az egyenlítő és a távolabbi pólus közötti távolság a hosszú poláris sugár, ez legyen C.
A tojás alakját a két különböző sugarú ellipszoid két félsugarának összege adja.
Az ellipszoid térfogatát a következő képlet alapján számíthatjuk ki:
A mi esetünkben az egyik ellipszoid sugarai A, A és B, míg a másik ellipszoid sugarai A, A és C:
(1) R1=A, R2=A, R3=B
(2) R1=A, R2=A, R3=C
A végső képlet a következő:
A tanulók a tojáskalkulátort is használhatják
http://www.had2know.com/academics/egg-surface-area-volume-calculator.html
Tekintve, hogy a tyúktojás átlagos sűrűsége 1,055 és 1,104 gr/cm3 közötti, megbecsülhetjük a
tojás térfogatát és a tömegét. Ezekkel az adatokkal megpróbálhatunk
összefüggést felállítani az egyes tojások hosszabb és rövidebb tengelye
(tolómércével mérve), valamint a tojás térfogata között. Ha ezt az összefüggést
felállítottuk, folytathatjuk magával a projekttel (hiszen ott nem tudjuk mérni
a tojásokat). Megpróbálunk becsléseket végezni az eredeti kísérletben szereplő
keltetett tojások tengelyei és térfogatai közötti arányra vonatkozóan a
lineáris mérések alapján. A forgó ellipszoid egyszerű képletét alkalmazzuk
ahol R1=(B+C) és R2=A a tojás merőleges sugarai.