科學小實驗：自製一個有趣儀器，了解能量傳遞的實質

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牛頓擺是一個1960年代發明的桌面演示裝置，五個質量相同的球體由吊繩固定，彼此緊密排列。又叫：牛頓擺球、動量守恆擺球、永動球、物理撞球、碰碰球等

牛頓擺是由法國物理學家伊丹·馬略特最早於1676年提出的。當擺動最右側的球並在回擺時碰撞緊密排列的另外四個球，最左邊的球將被彈出，並僅有最左邊的球被彈出。今天羋小兔帶著大家一起製作一個好玩的牛頓擺實驗，探尋神奇的能量傳遞~

作者：羋小兔

羋盒錦囊

初步了解能量守恆原理，理解彈性碰撞中的能量守恆定律

實驗器材

底座、立柱、多孔桿、小球、

軟塞、小米珠、棉線

實驗步驟

01

把四根立柱分別插在兩塊底座上，把兩根多孔桿用螺絲與四根立柱連接固定，在兩底板之間，再如示範一樣連接三個多孔板

02

把棉線剪成約20cm長的5段，穿上小米珠繫緊；然後用雙股棉線穿過小球，將雙股線分開

03

將每個小球的一股線先穿過多孔板的小孔，再穿過上面的大孔，用軟塞固定；同樣方法，把小球上另一股線穿過對應的多孔板上，並用軟塞固定好。注意使小球懸空

04

用底座上的多孔板作為參照物，通過旋轉軟塞耐心地調整五個小球的位置，拉讓它們保持在同一個高度，同一條線上

05

一個簡單的牛頓擺就完成啦。拉起左邊一個小球並釋放，觀察小球的運動狀況。試一試拉起2個小球同時釋放會發生什麼樣的情況？3個呢

羋小兔說原理

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牛頓擺之所以會這樣有趣的運動，是因為在理想情況下，它的運動滿足動量守恆和能量守恆的原理。如果兩個碰撞小球的質量相等，兩個小球碰撞後會交換速度。被碰撞的小球原來靜止，則碰撞後該小球具有了與碰撞小球一樣大小的速度，而碰撞小球則停止。這樣速度一個小球一個小球的傳遞，另一端的小球就會彈起來啦~

羋盒啟迪

小盆友們，讓我們一起來想一想，為什麼小球的運動最終會停下來呢？兩個小球同時釋放產生的運動也符合能量守恆和動量守恆的定律嗎，開動思維，尋找答案吧~

【安全提示】

孩子做實驗必須在大人或老師的指導下操作，任何器件不可含入口中~

我們的口號是「小科學大思維」

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