关键概念
物理学
质量
势能
动能
介绍
赛跑很有趣，尤其当比赛势均力敌时！在这场比赛中，重力提供动力，参赛者的大小、重量和到终点线的距离都相同。收集材料，看看谁将是赢家！
背景
如果你把两个足球滚下山，它们应该滚动得差不多——并且花费大致相同的时间完成路径。但是，如果你有两个大小和重量相同，但重量分布不同的物体呢？像这样的两个物体在向下滚动时可能会表现不同。物体加速的速度部分取决于其质量的分布方式。如何？收集一些基本材料并设置一个比赛！
材料
两个相同的圆形金属饼干盒（黄油饼干的那种）
10个大型金属垫圈，每个约四分之一磅
双面泡沫胶带
人行道粉笔
有光滑、干净人行道的丘陵街道
准备
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使用双面泡沫胶带作为粘合剂，将五个垫圈均匀地排列在一个金属饼干盒底部的边缘周围。
再次使用双面泡沫胶带将另外五个垫圈固定到第二个容器底部的中间。
收集所有材料并前往室外。找到一个有光滑人行道且没有汽车、行人或障碍物的山坡。
步骤
使用粉笔在山顶标记一条起跑线。
使用粉笔在山脚标记一条终点线。
将两个饼干盒放在起跑点。
饼干盒在你手中感觉一样吗？你认为哪个饼干盒会先到达终点线？为什么？
同时释放两个饼干盒，以便它们可以沿着山坡赛跑。它们的滚动模式看起来像什么？
它们同时到达终点线了吗？一个饼干盒比另一个快吗？
再次尝试让饼干盒沿着山坡赛跑。你得到相同的结果了吗？
额外内容： 尝试将汤罐沿着斜坡滚动也很有趣。拿一罐清汤和一罐浓奶油汤，然后将它们滚下山。是否有一种汤一直获胜？为什么会这样？
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观察和结果
比赛结果与势能和动能有关。在比赛开始时，两个饼干盒都具有相同的势能，因为每个饼干盒都具有相同的质量和相同的尺寸。但是，由于垫圈粘贴在不同的位置（一个饼干盒的外部与另一个饼干盒的中心），因此每个饼干盒的质量分布都不同。这会影响物体加速的速度。
质量在边缘的饼干盒将使用其原始势能的更大部分来启动滚动。质量集中在中心的饼干盒更容易启动滚动，因此不会使用那么多势能。这意味着质量在边缘的饼干盒可用于转化为动能的能量较少，从而导致线速度较低。
如果您尝试了汤罐赛跑，则会发生类似的动能差异。稀薄的液体肉汤保持相对静止，并且在罐子滚动时不会旋转。这意味着肉汤的势能可以转化为线性运动，而不是罐子的旋转。浓稠的奶油汤就像罐子内部的固体一样，并随之旋转。这意味着浓稠汤的部分势能需要用于旋转能；这使得罐子滚动得更慢。
更多探索 力学和运动，来自 Physics4Kids.com
旋转运动 (pdf)，来自 Springboro.org
下坡赛车手，来自探索馆
趣味科学：拉伸的橡皮筋充满了势能！，来自大众科学
本活动由探索馆合作呈现