核心概念
物理学
势能
动能
能量守恒
简介
你有没有拉伸过橡皮筋并将其发射出去？在这个有趣的活动中，利用这种能量来制作一个橡皮筋驱动的棉球发射器！
背景
当你拉伸橡皮筋时，它会储存弹性势能——当材料被拉伸、挤压、弯曲或扭曲时储存在其中的能量。这与重力势能不同，重力势能储存在被抬离地面的物体中。两种类型的势能都可以转化为动能——运动的能量。所有运动的物体都具有动能，但静止的物体则没有。当能量在形式之间转换时，总能量保持不变。换句话说，它是守恒的。（然而，由于摩擦，一些能量也可能转化为热量——但这仍然是一种能量形式。）
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在这个活动中，你将通过测量用你自己制作的发射器发射棉球的距离，来探索势能和动能的守恒！
材料
短铅笔或冰棒棍
两条细橡皮筋
两个空卫生纸筒或一个切成两半的空纸巾筒
包装胶带或其他强力胶带
剪刀
棉球
码尺
直尺
三张纸
伙伴
单孔打孔器（可选）
准备工作
在一个开阔的区域收集你的材料。
使用你的码尺测量三码的距离，用一张纸标记每一码。将你的码尺放在第一码处。这将是你的发射站。你认为你能够发射棉球多远？
用你的剪刀小心地将一个卫生纸筒纵向切成两半。
挤压纸筒使其变窄（大约是原来直径的一半），然后用胶带固定住。
使用剪刀或打孔器在细纸筒上打两个孔。（如果你使用冰棒棍，请使用剪刀制作与冰棒棍形状相同的窄孔。）使孔彼此相对，距末端半英寸，这样你就可以将铅笔或冰棒棍完全穿过纸筒。
小心地将铅笔或冰棒棍穿过孔。
在你的第二个卫生纸筒的一端切入两个约四分之一英寸长，间隔半英寸的切口。
在纸筒的同一端，与前两个切口正对面再切入两个切口。
小心地将一根橡皮筋穿过一侧的切口，使其从中部的纸板片上垂下来。在切口上贴上一片胶带，以加固纸板标签。
将另一根橡皮筋穿过纸筒另一侧的切口。当你完成后，纸筒的两侧应该各垂下一根橡皮筋。
握住橡皮筋纸筒，使其橡皮筋位于顶部，将较窄的纸筒滑入较宽的纸筒中，铅笔端位于底部。
小心地将每根橡皮筋的末端缠绕在铅笔上。
握住你的发射器，使铅笔位于底部。将一个棉球放在顶部，使其位于较窄的纸筒内。
步骤
走到你的发射站，站在码尺的零端旁边。现在你已经制作好了你的发射器，你认为你的棉球会飞多远？
稍微水平地握住你的发射器（不要让棉球掉落）。让你的伙伴将直尺放在你的发射器旁边。
向后拉铅笔，使内部纸筒从发射器的后部伸出两英寸。小心地瞄准你的棉球（避开人）。
松开铅笔，观看你的棉球飞起来！
使用你的码尺测量棉球行进的距离。
重复前面的步骤，每次将发射器向后拉远一英寸。棉球在什么时候飞行距离最短？在什么时候飞行距离最远？
额外：尝试测试不同厚度的橡皮筋，看看哪种发射最远！
观察和结果
在这个活动中，你使用了两种能量来加载和发射你的棉球。当你在加载棉球的情况下向后拉铅笔时，你正在向系统中添加势能。你向后拉铅笔的距离越远，储存的势能就越多。当你松开铅笔时，能量变成了动能，棉球应该飞向空中！
你向后拉发射器的距离越远，你添加到系统中的势能就越多——你储存的越多，发射棉球时应该释放的动能就越多。因此，你向后拉发射器的距离越远，棉球应该行进的距离就越远。
更多探索
橡皮筋的能量，来自Science Buddies
STEM演示：动能和势能，来自NASA
生动的科学：拉伸的橡皮筋充满了势能，来自大众科学 让猴子眨眼间飞起来，来自Science Buddies
儿童 STEM 活动，来自Science Buddies
此活动由Science Buddies合作提供
