§8.5 能量趣味实验教具

一、奇异的滚筒

如果有人告诉你,一个麦乳精铁罐头盒向前滚数米之后,又能自动滚回来,就像有人暗地里用什么东西拉着它一样,你肯定不信。但是我告诉你,只要经过小小的加工就可以了,你信吗?

找一只空麦乳精罐头盒、两根橡皮筋、一个废旧的重铁锁(或有孔的铁球之类的重物),还要一小段细铁丝、细线。

先在罐头盒的底部和上部接近筒壁处钻两个小孔。剪四根 5mm 长的细铁丝弯成“V”字形,“V”形铁丝线应比小孔大,怎么也不会穿过小孔,用它来作为细线打结处。

把两根橡皮筋不要剪开,用细线系住两端,沿对角方向将细线拴在“V”形铁丝上。注意拴第 1 根线比较容易,但拴第 2 根线时一定得把橡

皮筋拉紧。由于拴第 2 根线时一边要拉紧橡皮筋,一边要系线,最好此时借助于一根漆包线拉紧橡皮筋,等将线系牢后就解下漆包线。等两根橡皮筋交叉系牢后,再如图 8-25 所示,把重铁锁用细铁丝固定在两根橡皮筋的交叉处。

所有工作完成后,依旧盖好铁盒的盖子。

手持铁盒滚筒,使其在平面上滚动,在 3m 以内的距离内,滚筒一定可以滚回来。这是因为使滚筒滚出去时,滚筒滚动过程中,铁锁较重保持下垂,橡皮筋被不断拧紧,将滚筒的动能逐渐转变成为橡皮筋的弹性势能,此时滚筒动能逐渐减小,橡皮筋弹性势能逐渐变大。当滚筒动能为零时,橡皮筋弹性势能最大。然后,橡皮筋逐渐释放它的动能,使得滚筒向相反方向滚动,所以,滚筒就可以滚回它的出发点了。

二、弹力车

找一只废旧的扁形洗发精塑料瓶子、两根 15cm 长的 2 号铁丝、两只开水瓶木塞、两根橡皮筋、细线等。

先把洗发精瓶子洗干净,然后用小刀在洗发精瓶壁某一面开一矩形口,再将瓶前后部两侧对称开两个孔径略大于铁丝直径的小孔。最后在盖子中心开一微孔。

车的轮子用开水瓶塞来做。两个瓶塞均从中间锯开共成四个轮子。这种轮子大小不一,一边高一边低,必须用刀修整一下,使其成为平整的轮子。最后把轮子中间各钻一个小孔。

现在可以安装轮子了。把两根平直的铁丝穿过小孔作为轴,各套上一个轮子(注意两个前轮一样大,两个后轮一样大),再把铁丝头弯成 90 度,敲入木头里,使其固定轮与轴同步转动,两个靠近瓶口的轮作为前轮,另两个轮子作为驱动轮。

轮子安装完毕之后,把两根橡皮筋相接,一端穿过盖子上的小孔利用细线系在一根火柴头上固定,然后拧上盖子,把橡皮筋另一端用细线系在驱动轮轴的中部。整个装置如图 8-26 所示。

图 8-26

使用时,先用手将驱动轴向后转动,轮子一边向右转,橡皮筋也随着缠绕在轴上,橡皮筋越来越短,弹力越来越大。手捏住轮子使其不能回转,然后慢慢放在地上后松手,橡皮筋的弹力迅速释放,使小车飞快地冲出去。