火箭“摩擦”升空

Jessie

材料工具

硬卡紙、剪刀、水彩筆、麻繩、吸管、硬幣、膠帶、掛鉤

組裝車間

第一步：在卡紙上畫出一艘火箭，然后小心翼翼地將其剪下來。

第二步：把吸管剪成兩小段，貼在紙板火箭的背面。

第三步：在火箭殼體的下半部分貼一枚硬幣。

第四步：截取一段長約1.5米的細繩，將繩子從一側(cè)吸管中穿入，然后從另一側(cè)吸管中穿出。

第五步：在繩子中部各系一個結(jié)。為了方便操作，你還可以穿入兩顆小塑料珠，以起到固定的作用。

第六步：把繩圈套在掛鉤或門把手上。用兩只手分別拉住繩子末端，向外側(cè)拉動繩子。注意觀察火箭的運動情況。

當(dāng)你反復(fù)拉扯繩子時，火箭將借助摩擦力不斷向上移動；當(dāng)你松開繩子時，摩擦力消失，火箭就會掉下來；若你拉住繩子不動，火箭則會暫時懸停在半空中。

拓展延伸

你可以使用不同材質(zhì)的繩子，例如棉繩、毛線、塑料繩等，重復(fù)實驗操作。比較一下，不同材質(zhì)的繩子是否會對火箭的“動力系統(tǒng)”產(chǎn)生影響？哪一種繩子所產(chǎn)生的“上升力”最大？

原理解說

物體運動離不開力的作用，而重力和摩擦力則是經(jīng)典力學(xué)中最常見的兩位成員。

在地球上，萬事萬物都會被一張隱形的大手掌控，這股來自地心的強大作用叫重力。通常情況下，物體的質(zhì)量越大，所受到的重力作用越強。在火箭模型中，黏附在紙板上的硬幣增大了整個系統(tǒng)的重量。如果沒有外力作用，火箭將順勢向下墜落。

當(dāng)兩個物體接觸并發(fā)生相互運動時，其表面還會產(chǎn)生一定的摩擦力。在日常生活中，這樣的事例隨處可見：當(dāng)我們擰動瓶蓋時，手指和瓶蓋表面會產(chǎn)生摩擦力；當(dāng)汽車在路面上行駛時，輪胎和地面之間存在摩擦力；而在剛剛的實驗中，隨著我們向兩側(cè)拉動繩子，麻繩與吸管內(nèi)壁之間也能夠產(chǎn)生足夠的摩擦力，以克服重力，保證火箭不會輕易向下滑落。

事實上，摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有著密切的關(guān)系。物體接觸面越凹凸不平，產(chǎn)生的滑動摩擦力就越大。因此，你會發(fā)現(xiàn)表面光滑的繩子（如塑料繩）并不能夠為火箭發(fā)射提供足夠的動力，而麻繩或毛線等較為粗糙的材質(zhì)則能幫助模型迅速“升空”。