能量在舞蹈

在過山車極速的運(yùn)轉(zhuǎn)中，能量在舞蹈。你發(fā)現(xiàn)了嗎？

人吃飯后身體會覺得比吃飯前暖和些，這是因?yàn)槟愠赃^食物，獲得了熱能量，這種能量來幫你保暖。同樣，過山車也需要些輔助條件來獲得能量，用這些能量來驅(qū)動過山車運(yùn)動。

首先，認(rèn)識一下兩種驅(qū)動著過山車的能量——動能和勢能。動能是運(yùn)動產(chǎn)生的能量。勢能是儲存起來的能量。在過山車運(yùn)動過程中，兩種能量相互轉(zhuǎn)化，驅(qū)動過山車運(yùn)動。

勢能——動能

過山車開始爬坡了，這是為了增加勢能。在軌道頂端，過山車的所有能量都是勢能。當(dāng)重力拉著過山車向下走時，勢能開始向動能轉(zhuǎn)化。在下降到中間時，過山車大約一半能量是勢能，一半能量是動能。在下降到底部時，增加的勢能完全轉(zhuǎn)化為動能。

當(dāng)過山車下降到底部時，由于慣性而會繼續(xù)往上沖。在向頂部爬升的過程中，過山車的動能再次逐漸轉(zhuǎn)化為勢能。

當(dāng)過山車到達(dá)頂部后，重力又開始發(fā)揮作用，將過山車?yán)虻孛?，勢能繼續(xù)向動能轉(zhuǎn)化。

在大多數(shù)過山車中，沿著軌道前進(jìn)，坡道的高度會依次降低。這是因?yàn)榱熊囋谔嵘另敳繒r所增加的能量會在它與軌道以及空氣間的摩擦中逐漸損耗。當(dāng)列車滑行到軌道末端時，增加的能量幾乎全部耗盡。這時，列車會停下來。

能量去哪兒了？

當(dāng)過山車在每一圈軌道上從上到下行駛的時候，勢能轉(zhuǎn)化成動能。當(dāng)勢能發(fā)生變化時，動能會發(fā)生變化嗎？

你需要：剪掉一邊的鞋盒蓋兒，鋁箔，紙盤和紙杯，尺子，高爾夫球。

第一步：用鋁箔在鞋盒蓋兒上做一個光滑的軌道，軌道寬度比紙杯口徑稍微大一點(diǎn)兒。

第二步：把紙杯放在軌道上，杯口朝向鞋盒開口的那一面。

第三步：將紙盤對折，做成一個管道。從底部向上開始測量10厘米，做一個標(biāo)記，再從底部開始測量20厘米，做一個標(biāo)記。

第四步：將紙盤邊緣與鞋盒開口端連接，并使紙盤傾斜。一手拿著高爾夫球，放在10厘米標(biāo)記處。松手。

第五步：球會滾進(jìn)杯子里。杯子移動了嗎？測量并記錄杯子移動的距離。

第六步：重復(fù)第四、第五步，這次將球放在20厘米標(biāo)記處，測量杯子移動的距離，并記錄下來。

球從20厘米標(biāo)記處滾落下來時，杯子移動的距離是不是更遠(yuǎn)呢？為什么呢？

這是因?yàn)樾∏蛟谳^高點(diǎn)時擁有的勢能多，于是當(dāng)它到達(dá)斜坡底部時擁有的動能就比較多。紙杯的運(yùn)動是小球動能的體現(xiàn)。所以，當(dāng)小球從較高點(diǎn)下落時，紙杯移動的距離較遠(yuǎn)。