火箭“摩擦”升空

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  材料工具
  硬卡纸、剪刀、水彩笔、麻绳、吸管、硬币、胶带、挂钩
  组装车间
  第一步:在卡纸上画出一艘火箭,然后小心翼翼地将其剪下来。
  第二步:把吸管剪成两小段,贴在纸板火箭的背面。
  第三步:在火箭壳体的下半部分贴一枚硬币。
  第四步:截取一段长约1.5米的细绳,将绳子从一侧吸管中穿入,然后从另一侧吸管中穿出。
  第五步:在绳子中部各系一个结。为了方便操作,你还可以穿入两颗小塑料珠,以起到固定的作用。
  第六步:把绳圈套在挂钩或门把手上。用两只手分别拉住绳子末端,向外侧拉动绳子。注意观察火箭的运动情况。
  当你反复拉扯绳子时,火箭将借助摩擦力不断向上移动;当你松开绳子时,摩擦力消失,火箭就会掉下来;若你拉住绳子不动,火箭则会暂时悬停在半空中。
  拓展延伸
  你可以使用不同材质的绳子,例如棉绳、毛线、塑料绳等,重复实验操作。比较一下,不同材质的绳子是否会对火箭的“动力系统”产生影响?哪一种绳子所产生的“上升力”最大?
  原理解说
  物体运动离不开力的作用,而重力和摩擦力则是经典力学中最常见的两位成员。
  在地球上,万事万物都会被一张隐形的大手掌控,这股来自地心的强大作用叫重力。通常情况下,物体的质量越大,所受到的重力作用越强。在火箭模型中,黏附在纸板上的硬币增大了整个系统的重量。如果没有外力作用,火箭将顺势向下坠落。
  当两个物体接触并发生相互运动时,其表面还会产生一定的摩擦力。在日常生活中,这样的事例随处可见:当我们拧动瓶盖时,手指和瓶盖表面会产生摩擦力;当汽车在路面上行驶时,轮胎和地面之间存在摩擦力;而在刚刚的实验中,随着我们向两侧拉动绳子,麻绳与吸管内壁之间也能够产生足够的摩擦力,以克服重力,保证火箭不会轻易向下滑落。
  事实上,摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有着密切的关系。物体接触面越凹凸不平,产生的滑动摩擦力就越大。因此,你会发现表面光滑的绳子(如塑料绳)并不能够为火箭发射提供足够的动力,而麻绳或毛线等较为粗糙的材质则能帮助模型迅速“升空”。
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