劉暢 李建
物體被舉高后,就具有了對外做功的能力,也就是具有了能量。我們把這種由于被舉高而具有的能量叫作重力勢能。在生活中,我們可以巧妙地利用這種能量???,我們制作重力小車,之后在這種能量的“幫助”下,小車跑起來了。
制作材料與工具
一次性筷子、瓶蓋、竹簽、吸管、細線、螺母、熱熔膠槍,如圖1。
制作步驟與實驗
1.取3根一次性筷子,用熱熔膠將它們粘成一個三角形,如圖2。再用同樣的方法準備一個同樣的三角形,如圖3。
2.將吸管剪成兩長兩短,將一根長吸管的一端粘在一個三角形的一條邊下方,然后將這根長吸管的另一端粘在另一個同樣的三角形對應的邊下方,與最近的三角形的角相距2~3 cm,兩個三角形處于平行狀態(tài),如圖4、圖5。
三角形粘有吸管的那一面為重力小車的底盤所在的面。
3.將竹簽插入另一根較長的吸管內,使其兩端露出吸管一部分,如圖6。
4.用熱熔膠槍把插在吸管中的竹簽固定在底盤的對角上,也就是車頂?shù)奈恢茫鐖D7。
5.將兩根短吸管分別粘在車底的兩根一次性筷子上,這兩根短吸管相隔一定的距離,開口相對,都與最近的一個角相距2~3 cm,如圖8。
6.在底盤的長吸管和兩根短吸管內分別插入竹簽,作為小車輪子中間的軸,如圖9。
7.取4個瓶蓋,在其中間打孔,作為小車的輪子,如圖10。
將竹簽的兩端分別插入瓶蓋的孔中,再用熱熔膠固定,瓶蓋和竹簽構成的整體可以在吸管中自由地轉動,如圖11。
8.將細線的一端系在小車底盤的竹簽上,用熱熔膠固定,如圖12。將細線的另一端繞過“車頂”,懸掛一個重物如螺母,如圖13。
9.轉動與細線相連的竹簽,使細線慢慢地纏繞在竹簽上,細線上的重物隨之上升,如圖14。把小車放在地上,松手后,小車就在重力的作用下跑起來了,如圖15。
原理分析:
重力勢能是機械能的一種,物體具有重力勢能也就是具有了對外做功的本領。我們制作的小車就是由被舉高的螺母的重力勢能來驅動的。
我們轉動連接輪子(瓶蓋)的橫桿(竹簽),讓細線纏繞在橫桿上的過程,就是給小車“充能”的過程——使螺母被舉高而具有了重力勢能。將小車放在地上松開手后,螺母受到重力作用下落,輪子隨之轉動起來,小車也就跑起來了。
(欄目編輯? 陽丹彥)