橡皮筋发射器到了太空会打得更远吗?
天地对比实验|弹性势能 × 微重力运动
学校:上海市福山外国语小学 姓名:杨林灏 年级:三年级
实验意义
地面发射时,小球会受重力影响下落,还可能与底部轨道接触产生摩擦;在太空微重力环境中,这些影响会明显减弱。 本实验使用同一套密闭装置,只改变重力环境,用数据观察弹性势能、重力和摩擦怎样共同影响物体运动。
实验目的
① 在相同橡皮筋、拉伸长度、发射角度和小球质量下,对比地面与太空的发射距离。 ② 观察轻质小球的飞行时间、运动轨迹和停止位置。 ③ 用重复实验和数据回答:到了太空,是否真的会打得更远?
实验方案
【实验变量】 自变量:地面重力与太空微重力环境。 因变量:发射距离、飞行时间、运动轨迹。 控制变量:橡皮筋规格、小球质量、拉伸长度、发射角度。 【实验步骤】 1. 固定橡皮筋和轻质小球。 2. 主控板控制舵机释放。 3. 摄像头记录距离、时间和轨迹。 4. 每个档位重复5次并计算平均值。 5. 使用同一装置在太空重复实验。
装置设计

四个模块 ① 发射:橡皮筋固定架、发射槽、舵机卡扣 ② 观察:透明盒、刻度背景、海绵挡板 ③ 记录:LED补光灯、摄像头 ④ 控制:主控板、电池、按钮 关键参数 约300 × 220 × 180 mm 质量约1.2 kg|5V直流|功耗约1W
创新点
① 从生活化问题出发,把常见玩具现象转化为空间科学实验。 ② 把密闭透明盒、刻度背景、舵机释放和摄像记录整合在一起,过程可重复、可观察、可测量。 ③ 地面和太空使用同一装置与参数,只改变重力环境。
预期结果
① 太空中的小球可能飞得更远、飞行时间更长,运动轨迹更接近直线。 ② 原因不是橡皮筋弹力变大,而是下落影响减弱,与底部轨道接触和摩擦的机会减少。 ③ 若结果不同,也可继续分析碰壁、摩擦、释放稳定性和测量误差。
成果展示


完成地面重复实验,记录发射距离、飞行时间和轨迹数据。