關鍵概念
物理學
勢能
動能
能量守恆
簡單機械
引言
承認吧，你可能至少發射過一次橡皮筋——向後拉一端，然後讓它飛出去。你有沒有想過橡皮筋也可以成為學習物理和工程的有趣方式？在這個專案中，你將製作一輛橡皮筋動力小車，來找出答案。
背景知識
當你拉伸橡皮筋時，它會儲存勢能。具體來說，它儲存的是彈性勢能——當材料變形時儲存的那種能量（與重力勢能相對，當你將物體抬離地面時，你會獲得重力勢能）。當你釋放它時，所有儲存的能量都必須轉移到某個地方。如果你把橡皮筋發射到房間裡，勢能就會轉化為動能，也就是運動的能量。
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但是如何利用所有儲存的能量呢？你可以將橡皮筋連線到一個簡單的機械裝置——輪軸——來製造一個簡單的橡皮筋動力小車。在真正的汽車中，汽油的化學能或電池中的電能會轉化為汽車運動的動能。你的模型車將使用橡皮筋作為能量來源。要讓你的車輛運轉起來需要一點工程設計——挑戰自己，看看你的車能走多遠！
材料
（注意：這是一個工程設計專案。以下是建議的材料清單，但你可以替換為不同的材料。）
瓦楞紙板
兩根吸管
兩根木製烤串
四個CD光碟（可以劃傷的那種）
海綿
回形針
各種橡皮筋
膠帶
剪刀
用於測試小車的平坦、堅硬的表面
熱熔膠槍（可選）
準備工作
小心地切下一塊略長於且寬於一根吸管長度的瓦楞紙板。
將兩根吸管用膠帶平行地貼上在紙板上，一端一根。
在紙板一端切出一個大約一英寸乘一英寸的矩形凹口。這也會切掉其中一根吸管的中間部分。
將一根木製烤串穿過每根吸管。這些將成為你小車的車軸。
從海綿上剪下四個小正方形，小心地將它們按在烤串的末端。
將CD光碟連線到車軸上以形成車輪。方法是將一塊海綿塞入CD中間的孔中，然後使用膠帶固定CD並防止其晃動。
確保你的小車能夠平穩滾動。將其放在平坦的表面上，然後輕輕推動它。如有必要，調整車輪，使其彼此平行且不會晃動。你認為用彈性橡皮筋的能量驅動時，你的車能走多遠？
步驟
將橡皮筋自身環繞一圈，套在木製烤串中間裸露的部分（你在紙板和吸管上切出凹口的地方）。
用膠帶將橡皮筋粘在烤串上，防止其滑動——當烤串旋轉時，橡皮筋應隨之旋轉。
在紙板中間切出一個小槽。
將回形針穿過槽口。
將橡皮筋的自由端鉤在回形針上。
纏繞連線到橡皮筋的車軸。如有必要，在開始時捏住車軸上的橡皮筋，防止其滑動。
放下你的小車並釋放車軸。發生了什麼？你的小車向前移動了嗎？它走了多遠？
如果你的小車沒有移動，那麼是時候進行故障排除了。
如果橡皮筋根本沒有鬆開，請將其纏繞得更緊一些，然後重試。您還可以嘗試更改回形針的槽口位置以調整橡皮筋的鬆緊度。
如果橡皮筋鬆開了但車軸沒有旋轉，則橡皮筋可能沒有足夠牢固地連線到烤串上。嘗試打一個緊結或使用熱熔膠將其固定到烤串上。
如果車輪旋轉了但小車根本沒有向前移動，則CD光碟和地面之間的摩擦力可能不夠。嘗試在不同的表面上使用該車。如果仍然不起作用，請嘗試透過在它們周圍拉伸橡皮筋或沿著邊緣放一滴熱熔膠來增加CD的抓地力。（在再次測試你的小車之前，讓膠水完全乾燥。）
繼續嘗試你的小車。對其進行微小的更改並再次測試。你能讓小車走多遠？
附加：考慮一下你的橡皮筋動力小車的“燃油經濟性”。汽油動力汽車以每加侖行駛的英里數計算其燃油經濟性，即汽車每加侖燃料可以行駛多少英里。你的汽車使用拉伸的橡皮筋作為能源，而不是汽油。你如何衡量不同設計的“燃油經濟性”？例如你的小車每次車軸初始纏繞旋轉可以行駛多少英尺？這會隨著不同的橡皮筋或不同的回形針位置而變化嗎？什麼能給你最佳的燃油經濟性？
附加：測試不同型別的橡皮筋來驅動你的小車。長橡皮筋還是短橡皮筋效果更好？粗橡皮筋還是細橡皮筋效果更好？
附加：嘗試使用不同的材料來製造你的小車。如果你使用瓶蓋代替CD作為車輪，或者使用鉛筆代替烤串作為車軸，會發生什麼？
附加：和朋友或家人一起做這個專案。每個人都可以製造自己的小車，然後看看誰的車跑得最遠。
附加：你可以製造一輛由氣球而不是橡皮筋驅動的小車。有關說明，請參閱下面的“更多探索”部分。
觀察和結果
當你纏繞小車的車軸時，你會拉伸橡皮筋並儲存勢能。當你釋放它時，橡皮筋開始鬆開，並且當小車向前推進時，勢能轉化為動能。你拉伸橡皮筋的程度越大，儲存的勢能就越大，小車應該行駛得更遠更快。
這在理論上聽起來都很棒——但實際上你可能會發現它很困難。有幾件事可能會阻止你的小車正常工作。如果車輪沒有正確對齊，它們可能會晃動或卡住，並阻止小車平穩滾動。橡皮筋可能會相對於木製車軸滑動，阻止車輪旋轉。即使車輪旋轉了，與地面的摩擦力也可能不夠，導致它們在原地旋轉而不會移動小車。這些都是你可以透過一點工程努力克服的挑戰！
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