能量在舞蹈

在過山車極速的運轉中，能量在舞蹈。你發現了嗎？

人吃飯后身體會覺得比吃飯前暖和些，這是因為你吃過食物，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，用這些能量來驅動過山車運動。

首先，認識一下兩種驅動著過山車的能量——動能和勢能。動能是運動產生的能量。勢能是儲存起來的能量。在過山車運動過程中，兩種能量相互轉化，驅動過山車運動。

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。當重力拉著過山車向下走時，勢能開始向動能轉化。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，增加的勢能完全轉化為動能。

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

當過山車到達頂部后，重力又開始發揮作用，將過山車拉向地面，勢能繼續向動能轉化。

在大多數過山車中，沿著軌道前進，坡道的高度會依次降低。這是因為列車在提升至頂部時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？

當過山車在每一圈軌道上從上到下行駛的時候，勢能轉化成動能。當勢能發生變化時，動能會發生變化嗎？

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，做一個標記，再從底部開始測量20厘米，做一個標記。

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厘米標記處。松手。

第五步：球會滾進杯子里。杯子移動了嗎？測量并記錄杯子移動的距離。

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

球從20厘米標記處滾落下來時，杯子移動的距離是不是更遠呢？為什么呢？

這是因為小球在較高點時擁有的勢能多，于是當它到達斜坡底部時擁有的動能就比較多。紙杯的運動是小球動能的體現。所以，當小球從較高點下落時，紙杯移動的距離較遠。