吸管+橡皮筋=气动弹射器?牛顿定律的暴力美学,10分钟征服物理课!

汤汤说科技 2025-04-08 20:01:31

想体验“嗖——”一声的极速快感?用吸管和橡皮筋,“汤汤说科技”带你造一台桌面级气动弹射器,用最炸裂的方式解锁牛顿三定律!

材料清单(安全性能拉满)

吸管(粗径1cm,长度20cm,1根作发射管)

橡皮筋(5根,同规格宽幅中弹力款)

硬纸板(15cm×10cm,底座兼轨道)

竹签/冰棍棒(作扳机组,钝头处理)

胶带+剪刀

安全弹丸(棉球、泡沫球,严禁硬物!)

塑料瓶+铅笔芯=悬浮滑板?15分钟解锁磁浮奥秘,在家体验未来科技!

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四步打造“暴风发射器”

1️⃣ 动力核心——橡皮筋的蓄能革命

吸管一端纵向剪开4条5cm缝隙,插入5根橡皮筋(呈放射状),胶带缠绕固定成“弹性爪”。

预紧力测试:拉伸橡皮筋至1.5倍原长,回弹无断裂即为合格。

2️⃣ 轨道与扳机——精准控制暴力输出

硬纸板折成U型槽,吸管置于槽内,前端开口为发射口,后端用竹签横穿作扳机。

闭锁机制:竹签卡住橡皮筋末端,下压即释放,模拟枪械击发原理。

3️⃣ 弹丸适配——安全与射程的平衡

棉球用胶带裹成直径1cm小球,表面涂荧光粉(夜战模式启动!)。

配重实验:弹丸质量≤2g,过重则射程暴跌,过轻易偏离轨道。

4️⃣ 角度校准——抛物线征服计划

底座粘贴量角器,标注30°、45°、60°仰角标记,搭配地面标尺(旧报纸画刻度)。

牛顿附体:45°仰角+满弓发射,棉球射程轻松突破8米!

科学原理(物理老师狂喜版)

胡克定律:橡皮筋形变量(x)与拉力(F)正比,储能公式 E=12kx2E=21kx2 ,k为弹性系数。

牛顿第一定律:棉球离开发射管后,惯性维持运动(理想无阻力射程 S=v2sin⁡2θgS=gv2sin2θ )。

作用力反作用力:橡皮筋回弹推动棉球,同时底座产生反向震动(动量守恒 m1v1=−m2v2m1v1=−m2v2 )。

暴力美学实验方案

基础挑战:不同仰角射程PK,数据拟合抛物线方程。

变量暴击:

橡皮筋数量 vs 初速度:5根橡皮筋 vs 10根,射程差2倍?

弹丸材质对比:棉球、泡沫球、纸团,谁是天选之“子”?

黑科技改造:

红外感应触发:旧鼠标拆光电传感器,手势控制发射!

多级加速:串联2根吸管,二级推进突破15米!

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安全管控(求生欲拉满)

⚠️ 弹丸限用柔软材质,发射前360°清场!⚠️ 严禁改装增强威力(如接入压缩空气、金属弹丸)。⚠️ 儿童操作需戴护目镜,成人全程监护!

教学融合指南

数学实践:射程-仰角数据拟合,对比理论公式误差。

工程思维:用乐高搭建移动炮塔,研究后坐力稳定方案。

历史联动:对比投石机与弹射器设计,讲解古代战争科技。

结语从“橡皮筋玩具”到“物理教具”,科学与力量的碰撞从未如此热血!关注“汤汤说科技”,下期教你用纸杯和蜡烛制作“热气飞艇”,在家复刻凡尔纳科幻梦!

(图文示例:/射程数据表/棉球轨迹慢动作)#牛顿定律 #暴力物理 #亲子实验

小贴士:橡皮筋某宝搜“乳胶圈”,100根5元包邮!夜光弹丸用荧光棒粉末+胶水DIY,暗处发射宛如光剑~实验后记得带娃收拾“战场”,科学素养+1!🚀💥

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