实验:制作最快的橡皮筋桨船

使用橡皮筋和一些纸板,您可以建造自己的桨船,以加速游泳池的表面。

来源:科学新闻探索

桨船(图1)在1800年代非常普遍。它们通常由蒸汽机提供动力。虽然大多数现代船都使用螺旋桨而不是桨,但仍然有较小的人力动力桨船,带有自行车等踏板(图2),甚至较小的橡胶带式桨船,可以用作浴缸或游泳池玩具(图3)。

桨船

图3中的桨船由橡皮筋提供动力。当您将橡皮筋缠绕时,它会存储势能。当您释放橡皮筋时,桨旋转,推着水或施加力。由于桨推在水上,水也向后推,将船向前推(这称为牛顿的第三运动定律,或“对于每一个动作,都有平等和相反的反应”)。随着船向前移动,橡皮筋中存储的势能被转换为运动能量,即运动能量。

势能 力量 牛顿的第三项运动定律 动能

其他部队在向前移动时也对桨船作用。桨船的重量将其拉下来,但是水上的浮力使其漂浮。水从船滑过船或拖动的摩擦将船降低。

重量 浮力 摩擦 drag

为了使船尽可能快地走,您希望从桨和最小的阻力中获得最大的推动力。您可以通过不同的方式改变这些力量。例如,您可以更改桨的形状或船体的船体(身体)。您也可以尝试从不同的材料制作船。在此项目中,您将使用工程设计过程来设计,测试和改进船。你的船会多快?

赫尔
图2。踏板供电的桨船(假设快五次!)。桨在船底下,因此您在这张照片中看不到它们。
图2

术语和概念

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  • 重量
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