罐里乾坤

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  咦!轻轻推出去的罐子竟然自动滚回来了!这是什么魔法呢?这次我们要借助简单的实验,了解一下动能和位能之间的转变。你会体会自己动手做的成就,真是其乐无穷哦!
  
  准备材料
  
  空奶粉罐1个、橡皮筋数条、一元硬币10个(或以小铅锤、小石头等重物代替)、胶带1卷、钉子1根、铁锤1把、棉线1条。
  
  制作步骤
  
  1.将空奶粉罐清洗干净后,用铁锤和钉子在罐盖和底部的中心部位各钻2个洞,大小以可以穿过橡皮筋为宜。注意:使用铁锤和钉子的过程中,要注意安全。最好请大人协助你一同完成。
  2.把数条(视罐子大小)橡皮筋串成一条后,再将橡皮筋两端同时穿过奶粉罐底部的2个洞里,拉出到奶粉罐外。
  3.取1O个一元硬币,用胶带卷包起来,做成一个重物。没有硬币,可用其他重物代替。
  4.把卷包好的硬币外面用线绑好,将它绑到步骤2的橡皮筋的中心部位。
  5.最后把橡皮筋两头分别穿过罐盖的2个洞上,绑个结,盖好盖子,并用胶带固定好,就大功告成了。
  现在,用手轻轻推动奶粉罐,让它向前滚动。你制作的奶粉罐是不是前进一阵子后,停住,再滚回来了呢?
  如果奶粉罐没有滚回来,仔细检查罐子里面的重物是不是卡住罐壁了?如果重锤没有被卡住,那就请你调整推力大小,多试几次看看。这次你成功了吗?
  
  实验揭秘
  
  为什么滚出去的奶粉罐,会自动又滚回来呢?想要回答这个问题,最好先了解罐的内部构造。罐子的内部有两个重要的零件分别是:橡皮筋和重物。
  当手滚动罐子的时候,罐子获得能够滚动的动能。罐子滚动时,内部的重物一直维持平移状态不转动。而两侧的橡皮筋则逐渐被扭紧,此时动能逐渐转换成橡皮筋的弹性势能。当罐子停止滚动的时候(外力撤销),橡皮筋就自动松绑,将弹性势能转换成动能,推动罐子往回滚。这个实验就是动能转变成位能,位能又变回动能的例子。市场上有很多玩具就是利用橡皮筋或发条作为动力,都是运用相同的原理。
  为什么有时候你用力把罐子滚出去,它却不会自动滚回来呢?有可能是你用力过猛,使得罐子内的重物也跟着旋转,因此橡皮筋未能将动能完全转变成弹性势能储存起来,由于弹性势能不足,罐子也就没有办法滚回来了。
  还有一种可能是罐子不是以“滚”的方式向前运动,而是以滑行的方式向前运动,罐内的橡皮筋无法被扭紧,即动能没有转化成橡皮筋的弹性势能,自然不能提供罐子滚回来的动能,罐子就回不来了。
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