核心概念
工程学
物理学
力
速度
设计
引言
你是否玩或观看过使用工具来移动球的运动？高尔夫、棒球、网球——有很多不同的运动，运动员使用脚或手以外的东西来移动球。在这个活动中，你将使用可回收材料设计、制作和测试你自己的运动器材。
背景
你能想到有多少运动项目是运动员使用某种东西来击打球或冰球的？想想每项运动中使用的物品的尺寸和形状。你会很快意识到它们都非常不同。例如，棒球棒又长又细，而网球拍又短又宽。高尔夫球杆和冰球杆都有长柄，但高尔夫球杆的杆头比冰球杆的刀面小得多。你认为如果你尝试用网球拍打冰球或用高尔夫球杆打棒球会发生什么？可能不会很顺利！
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现在想想每项运动中对器材的要求。它们都用于击打球（或冰球），施加力并改变球的速度或方向，但在非常不同的情况下。高尔夫球运动员击打一个静止在地上的小球，因此他们可以使用杆头小而重的球杆准确地做到这一点，同时保持静止站立。他们需要将球击打得非常远（数百码），这需要有力的双手挥杆。另一方面，网球运动员需要在球在网上来回移动时快速移动。有时球的运动速度超过每小时 100 英里。球拍的宽阔表面使其更容易击中移动的球（想象一下如果球拍只有高尔夫球杆头的大小，想要做到这一点有多难）——并且只用一只手可以提高敏捷性。
现在想象一下，你想和你的朋友玩游戏——但你没有任何球拍、球杆或球棒，所以你必须自己制作！但是你需要制作什么将取决于你想玩哪种类型的运动。你需要使用工程设计流程来制作你自己的运动器材。
材料
各种可回收材料：塑料瓶、纸板箱和纸筒等等。
强力胶带和/或胶水
剪刀
铅笔和纸
轻质塑料或橡胶球（乒乓球、维夫球等）。不要使用重球，例如棒球
开放空间，例如大房间或室外平坦空间
您可以在游戏中使用的设备（例如椅子和/或桌子）
一些与您一起玩游戏的朋友（可选）
准备
决定你想玩什么“运动”，并设置一个你可以进行这项运动的区域。例如
你可以通过清理大房间中间的一些空间，并在房间的相对两侧放置两把椅子来玩地板曲棍球。椅子的腿可以构成“球门”。
>你可以通过剪出圆形纸片作为“洞”，并将它们放在地板上，然后设置障碍物来形成高尔夫球场，从而玩“迷你高尔夫”。
>你可以通过使用一些纸板制作一个“网”来跨越长方形桌子的中间，从而玩乒乓球。
你也可以自创运动项目或使用虚构的运动项目，例如哈利·波特系列中的魁地奇。
步骤
你可能很想立即开始制作东西，但工程师必须更有条理地工作。首先，你将思考你需要制作什么，并绘制一些草图。
想想你想玩的运动，以及该运动的“真实”器材是什么样的——或者你希望虚构运动的器材是什么样的。
列出器材的标准清单。例如，你会用双手还是单手握住它？它是否需要击打移动的球还是静止的球？球是在空中还是在地面上？
看看你可用的材料。想想你如何组合或连接它们来制作器材。你可以用什么物品来做“手柄”？击球的部分呢？你需要切割或折叠它们吗？你将如何连接它们？
绘制你的运动器材的草图，并标记你将使用的材料。
现在是制作的时候了！尝试按照草图中的设计制作你的运动器材。你不需要完全按照草图进行。你可能会发现事情没有按计划进行。例如，也许两块零件不像你想象的那样组合在一起。这没关系！如果需要进行更改，你可以“回到绘图板”。
当你完成制作后，就该进行测试了。尝试击球几次（如果需要，取决于你的运动，让朋友向你投掷或击打球）。你能准确地击球吗？距离怎么样？你的设备容易操作吗？它结实还是太脆弱？
根据你的观察，决定是否需要对你的设备进行任何更改或改进。你甚至可能决定重新开始并制作一个新的。同样，这没关系！这个过程称为“迭代”。工程师通常在得出最终设计之前会经历多次迭代。
一旦你得出了最终设计，就制作更多份该设备，以便你可以和你的朋友一起玩。
观察和结果
你可能发现你可以制作一个简单的设备来击打轻质球。例如，你可以通过将纸巾筒粘在一起形成手柄，并将塑料瓶粘在一起形成杆头来制作高尔夫球杆或冰球杆。然而，你自制的运动器材可能不如真品坚固。大多数棒球棒、冰球杆等都是由一整块实木或金属制成的。你可能不得不使用强力胶带或胶水来连接多个部件，例如将多个纸巾筒粘在一起以制作手柄。这些接头会引入薄弱点。纸板也比实木或用于制作网球拍的超强材料（例如碳纤维）脆弱得多。因此，虽然你可以玩得开心，但你可能需要小心[“轻柔地”]——你的器材可能无法承受太多的滥用。
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