关键概念
物理学
摩擦力
运动
材料
介绍
你有没有试过穿着袜子在光滑的木地板上助跑并滑行？如果你在地毯地面上或穿着鞋子尝试同样的动作会发生什么？你的脚和地面表面之间的摩擦力大小决定了你滑行的效果。有些表面组合，例如袜子在木地板上，产生的摩擦力非常小。另一些组合，例如橡胶鞋底在木地板上，产生的摩擦力要大得多。在这个项目中，你将通过用橡皮筋沿表面发射微小物体来进行一个规模更小的摩擦实验。你认为摩擦力会如何影响物体滑行的距离？
背景知识
摩擦力是阻止两个相互接触的表面之间运动的力。摩擦力是日常生活非常重要的一部分——没有它，你将无法行走，因为你的脚会在地板上打滑！有时，表面具有高摩擦力非常重要，例如汽车在道路上的橡胶轮胎。另一些时候，我们希望表面具有低摩擦力，例如当你在操场上滑滑梯或在雪山上滑雪橇时。摩擦力的大小取决于相互接触的材料。
另一个会影响物体摩擦力的因素是物体的重量。想象一下推动两个盒子——一个比另一个重——由相同的材料制成。你必须更用力地推才能移动较重的盒子。这是因为重力对较重的盒子向下拉得更厉害，这增加了它与地板的摩擦力。在这个实验中，你将保持所用物体的重量恒定，以便你可以测试不同的材料，而无需担心重力的影响。
材料
橡皮筋
五到六个25美分硬币叠
透明胶带
光滑的木质表面，例如桌子或地板（如果你没有木质表面，可以使用任何其他类型的光滑台面或桌子。）
粗糙的地毯表面（如果你没有地毯，可以在光滑表面上粘贴几张纸巾。）
尺子（可选）
准备工作
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将你的25美分硬币叠在一起。用胶带将它们包裹起来，使其固定在一起。确保硬币叠的底部光滑，没有尖锐的胶带角伸出来。（这些角可能会卡在地毯上。）
确保你将要使用的木质和地毯表面没有任何其他物体或障碍物。
步骤
用你的食指和拇指形成一个“C”形。
小心地将橡皮筋拉伸在你的食指和拇指之间，形成一个弹弓。
仍然小心地握住橡皮筋，将你的手倒过来，并将你的手指和拇指的指尖接触木质表面，使橡皮筋正好位于表面之上。
将硬币叠装入你的弹弓中，并拉回橡皮筋。注意你拉回橡皮筋的距离；每次拉回相同的量非常重要。你认为当你释放硬币时会发生什么？
松开硬币以发射它们。仔细观察，确保它们在木头上滑动，而不是被发射到空中或翻滚。如果硬币滑动不顺畅，调整你的橡皮筋并重试。
重复发射几次，观察硬币滑行的距离。记住要确保每次将橡皮筋拉回相同的距离。硬币滑行得很远还是很快就停下来了？你认为这告诉你关于你的硬币叠和木质表面之间的摩擦力的什么信息？
现在，在地毯上重复相同的过程。小心不要让胶带的任何角卡在地毯上。硬币在地毯上滑行多远？它们比在木头上滑行得更远还是更近？这告诉你关于硬币叠和地毯之间的摩擦力的什么信息？它比在木头上更高还是更低？
额外步骤：使用尺子记录每次硬币滑行的距离。将所有结果记录在一个表格中，然后计算每个表面的平均距离。硬币在木质表面上的平均滑行距离是多少？它们在地毯上的平均滑行距离是多少？
额外步骤：除了木头和地毯之外，尝试更多测试表面。如果你走到户外，在坚硬、粗糙的表面上尝试这个实验，例如人行道或车道，会怎么样？在你家中可以找到的其他表面呢？硬币在不同表面上滑行多远？你能否仅通过观察来猜测一个表面是具有高摩擦力还是低摩擦力？
额外步骤：使用不同的物体代替你的硬币叠重复这个活动。例如，如果你用一块大的橡皮铅笔擦尝试这个实验，你的结果会如何变化？记住，物体的重量决定了它会遇到的摩擦力大小，所以尽量使用重量大致相同的物体。（你可以使用厨房秤来称量不同的物体。）你能找到一个总是比硬币滑行得更远的物体吗？有没有总是滑行得没那么远的物体？
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观察和结果
硬币在光滑的木质表面上滑行得更远还是在地毯上？
你应该已经发现硬币在光滑的木质表面上比在地毯上滑行得远得多。根据你的橡皮筋的强度以及你拉回它的距离，你甚至可能将它们一直发射到桌子或台面之外！发生这种情况是因为硬币叠和地毯的粗糙表面之间的摩擦力比它们和光滑的木质表面之间的摩擦力大得多。由于减缓它们速度的摩擦力较小，硬币可以在木头上滑行更远的距离，然后最终停止。
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