核心概念
物理學
勢能
動能
能量守恆
簡介
你有沒有拉伸過橡皮筋並將其發射出去？在這個有趣的活動中，利用這種能量來製作一個橡皮筋驅動的棉球發射器！
背景
當你拉伸橡皮筋時，它會儲存彈性勢能——當材料被拉伸、擠壓、彎曲或扭曲時儲存在其中的能量。這與重力勢能不同，重力勢能儲存在被抬離地面的物體中。兩種型別的勢能都可以轉化為動能——運動的能量。所有運動的物體都具有動能，但靜止的物體則沒有。當能量在形式之間轉換時，總能量保持不變。換句話說，它是守恆的。（然而，由於摩擦，一些能量也可能轉化為熱量——但這仍然是一種能量形式。）
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在這個活動中，你將透過測量用你自己製作的發射器發射棉球的距離，來探索勢能和動能的守恆！
材料
短鉛筆或冰棒棍
兩條細橡皮筋
兩個空衛生紙筒或一個切成兩半的空紙巾筒
包裝膠帶或其他強力膠帶
剪刀
棉球
碼尺
直尺
三張紙
夥伴
單孔打孔器（可選）
準備工作
在一個開闊的區域收集你的材料。
使用你的碼尺測量三碼的距離，用一張紙標記每一碼。將你的碼尺放在第一碼處。這將是你的發射站。你認為你能夠發射棉球多遠？
用你的剪刀小心地將一個衛生紙筒縱向切成兩半。
擠壓紙筒使其變窄（大約是原來直徑的一半），然後用膠帶固定住。
使用剪刀或打孔器在細紙筒上打兩個孔。（如果你使用冰棒棍，請使用剪刀製作與冰棒棍形狀相同的窄孔。）使孔彼此相對，距末端半英寸，這樣你就可以將鉛筆或冰棒棍完全穿過紙筒。
小心地將鉛筆或冰棒棍穿過孔。
在你的第二個衛生紙筒的一端切入兩個約四分之一英寸長，間隔半英寸的切口。
在紙筒的同一端，與前兩個切口正對面再切入兩個切口。
小心地將一根橡皮筋穿過一側的切口，使其從中部的紙板片上垂下來。在切口上貼上一片膠帶，以加固紙板標籤。
將另一根橡皮筋穿過紙筒另一側的切口。當你完成後，紙筒的兩側應該各垂下一根橡皮筋。
握住橡皮筋紙筒，使其橡皮筋位於頂部，將較窄的紙筒滑入較寬的紙筒中，鉛筆端位於底部。
小心地將每根橡皮筋的末端纏繞在鉛筆上。
握住你的發射器，使鉛筆位於底部。將一個棉球放在頂部，使其位於較窄的紙筒內。
步驟
走到你的發射站，站在碼尺的零端旁邊。現在你已經制作好了你的發射器，你認為你的棉球會飛多遠？
稍微水平地握住你的發射器（不要讓棉球掉落）。讓你的夥伴將直尺放在你的發射器旁邊。
向後拉鉛筆，使內部紙筒從發射器的後部伸出兩英寸。小心地瞄準你的棉球（避開人）。
鬆開鉛筆，觀看你的棉球飛起來！
使用你的碼尺測量棉球行進的距離。
重複前面的步驟，每次將發射器向後拉遠一英寸。棉球在什麼時候飛行距離最短？在什麼時候飛行距離最遠？
額外：嘗試測試不同厚度的橡皮筋，看看哪種發射最遠！
觀察和結果
在這個活動中，你使用了兩種能量來載入和發射你的棉球。當你在載入棉球的情況下向後拉鉛筆時，你正在向系統中新增勢能。你向後拉鉛筆的距離越遠，儲存的勢能就越多。當你鬆開鉛筆時，能量變成了動能，棉球應該飛向空中！
你向後拉發射器的距離越遠，你新增到系統中的勢能就越多——你儲存的越多，發射棉球時應該釋放的動能就越多。因此，你向後拉發射器的距離越遠，棉球應該行進的距離就越遠。
更多探索
橡皮筋的能量，來自Science Buddies
STEM演示：動能和勢能，來自NASA
生動的科學：拉伸的橡皮筋充滿了勢能，來自大眾科學 讓猴子眨眼間飛起來，來自Science Buddies
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此活動由Science Buddies合作提供
