太空彈珠之旅

背后的科學——摩擦力，引力

一場完美的彈珠之旅意味著彈珠從始至終都能毫無阻礙地滾動。這聽起來有些困難。但別著急，或許在知道讓彈珠滾動需要哪些力的作用后，你能得到啟發。

首先少不了引力的作用，它拉動彈珠滾下坡道；同時，彈珠與坡道之間相互摩擦而產生的摩擦阻力則在不斷使彈珠的滾動速度減緩；最終，當摩擦力大于引力的分力時，小球將慢慢停止運動。

這次的實驗我們需要用到的材料有：

對半剪開的長紙筒若干

一大張硬紙板

膠帶或者膠水

彈珠若干

用于裝飾的鋁箔、彩色卡紙、顏料或彩筆

氣泡紙（不是必需）

餐巾紙或卷紙（不是必需）

先將對半剪開的長紙筒改成不同長度，注意所有紙筒改好后的長度都不能超過硬紙板的寬度。你可以用鋁箔紙，彩色卡紙或者顏料等裝飾剪好的紙筒和硬紙板。然后將紙筒一一在硬紙板上比劃下，計劃好彈珠坡道的大概位置。在此期間，你需要思考，自己想要個長而緩的彈珠坡道還是個短而快的呢？怎樣放置紙筒才能讓彈珠快速滾動，而怎樣做才能使其速度變緩呢？確定好后，用膠帶或者膠水將紙筒粘好在硬紙板上。

我們可以先預想一下彈珠會怎樣運動。由于引力的作用，它們可能會向下滾動，又會因為摩擦力的存在而逐漸減速，但怎么樣才能使彈珠朝前運動呢？這需要讓彈珠滾動速度快到足以擺脫引力的向下作用。不妨試試這樣的坡道搭配。先設置一條極為陡峭的長坡道，再在這條坡道下方接一條與其傾斜方向相反的短坡道。可以先做幾個預實驗，看看長坡道的位置需要怎樣放置，才能讓滾下的彈珠克服引力影響，到達短坡道的頂端呢？用一顆彈珠試試吧，它能像你預期的那樣運動嗎？

趣味拓展

約上你的朋友們，組成兩隊，比一比哪個隊能做出最好的彈道設計，能保持彈珠滾動的時間最長吧。為了公平起見，兩隊所用的紙筒長度都必須相同。

你能試著通過改變彈道表面的材質來讓彈珠滾動速度減緩嗎？不妨試試用氣泡紙或者紙巾粘在彈道內部，使其表面變得粗糙，這樣就能加大摩擦力，讓小球運動得更慢啦！

學習園地

猜猜看，需要怎樣做才能設計出一條非常長但彈珠卻始終能在上面滾動的坡道呢？

溫馨提示：你或許需要好好考慮下這條坡道的坡度大小，使彈珠在上面滾動時恰好克服摩擦力的作用，從而不斷地向前滾動。