我的“勇敢跑道”
这一学期科学课的第一单元，我们学习了"物体的运动"。
并且，在学校，我们用积木搭建了过山车，观察物体在不同轨道的运动情况。老师鼓励我们回家也可以自己试着用不同材料搭建一个属于自己的过山车。
回到家，我和妈妈说，我要做个过山车。妈妈问，那你回想一下你坐过过山车吗？我想了想，去年夏天妈妈带我去了北京环球影视城，那里的霸天虎过山车可真吓人，我可没敢坐。
即便是可爱又相对平坦的小黄人萌转过山车，我也没有敢坐，所以我见过过山车，却没有坐过。
妈妈让我根据见过的过山车先画设计图。可是我从来没有画过设计图，我觉得我不能画好。妈妈鼓励我，画不好没关系，我们慢慢改进。
我的第一幅设计图产生了:如下图
妈妈说我的设计图不错，需要标明上坡，下坡等。等我标注后，妈妈根据我的图做了点评。因为游乐场的过山车载着人，是有动力的小车，而我们的过山车没有动力，只能靠自己的重力下落。
所以我的设计图存在几个问题:第一，上坡段的终点比起点高，小球靠自己上不去；第二，下坡后经过一段平坡，再上坡动力更小了，更上不去。第三:转折角度过大过急，小球碰撞轨道侧边后动力减小，速度就逐渐下降，甚至停止。
妈妈说，就我们设计图中的问题，我们可以动手验证一下，这样可以排除问题，减少改动轨道次数。
首先，如视频中这样验证小球下坡和上坡高度关系:在泡沫箱圆形对称轨道上，小球下坡后再上坡，远远达不到原来的高度。妈妈告诉我，这是因为小球运动过程中有摩擦力，重力，空气阻力等因素消耗了小球的动能，这个泡沫箱轨道比较粗糙，所以小球上坡高度就远低于起点。如果下坡后再经过一个平坡，然后再上坡就更加没有动力了。
我们再通过一个包装盒盖子来验证小球急转弯的情况。取一个方形包装盒盖子，盖子一条边贴住桌面，盖子面倾斜于桌面，我们看到当小球沿着斜坡直轨下滑后，回弹一下就停止了，并不会拐弯向右继续前行。再如视频后半段中把盖子下沿左下角垫高后，小球可以转弯继续向右下角滑行，但是绝对不可能再在右下角转弯向上。
急转弯运行示意图如下:
第三，我们再来验证一下轨道粗糙程度对小球运行速度的影响。
通过验证，我们发现小球在光滑轨道运行更快。
第四，我们来验证一下，坡面斜度高度和落差对小球运行速度的影响。取两块同样的瓷砖，抬高不同坡度（保证小球不脱轨），用两个同样的小球，让小球在同一起点同时出发。
我们可以看到，坡度越陡，落差大，小球运行越快。
最后，我们来验证一下同样长度的直轨和曲轨放在同样破度的瓷砖上，哪个轨道的小球速度快。用棉线量取同样长度轨道，用同样的小球同时出发。
从视频中可见，直轨的小球速度比曲轨快得多。
总结:为了小球运行更快，我们设计轨道的时候要尽量避免急转弯，避免使用过多曲轨，避免上坡，尽量增加下坡坡度，选用材料尽量使轨道光滑。
我继续画设计图。我发现自己并不擅长画立体图，还是没有形成一个很合适的图。
妈妈说，为了环保，为了让我更好设计。我们可以先找一些废旧材料，根据材料再来画设计图。我们搜罗了一下家里的废旧材料，把可能用到的材料都放在一起，开始正式设计。
实验材料:
各种包装盒若干，小球若干，剪刀，美工刀，热熔枪，胶带，透明软管，皮尺，卷尺，棉线，瓷砖，废旧不锈钢管，面巾纸，扑克牌（考虑到接头多摩擦大最终未用）等等。
根据材料来画设计图，终于有了一个切实可行的设计图。
设计图定稿:
开始制作各段轨道
第1段曲轨，我们用透明软管＋钢管来实现，这样可以增加落差，也可以防止小球脱轨。
第2段是直轨，我们选用家里最光滑的包装盒纸板来做，先分割包装盒。
选取更光洁的白色一面做轨道面。
妈妈教我用直尺按住纸板，拗折出一个直轨。
直轨完成。
第3段是半圆形曲轨，用圆规在纸板上画两个同心圆，剪下来制作半圆形曲轨。
剪下轨道后，给轨道加个护栏。
半圆形轨道部分完成。
第4段还是直轨，我们用光滑的瓷砖＋纸板来实现。虽然瓷砖非常光滑，但是比较重，所以我们只用做最后一段落地直轨。
组装过山车
劳动节，我终于等来爸爸在家，于是我和爸爸妈妈一起协作，组装过山车。
至此，我的过山车终于搭建完成！
加上一个出发平台，过山车组装完成了。我给它起名“勇敢跑道”！
初试顺利通行
拼接完成后初试水，顺利通行！
测量轨道长度
用皮尺沿着软管测量长度，得第一段曲轨长106厘米。
用卷尺测量第二段直轨，得长度42厘米。
第三段曲轨借助棉线来测量，先用棉线沿着轨道走一遍，再用皮尺测量棉线长度，得第三段曲轨长43厘米。
最后，用卷尺测量第四段瓷砖直轨道，得长度54厘米。
106+42+43+54=254， 轨道总长度254厘米，符合设计要求！
和妈妈一起打扫完混乱的制作现场后，我再来运行测试几次，一切正常。
测量小球运行时长
我们用比较显眼的绿球来测量小球走完整个轨道的时间。如视频。
由于人工测量误差比较大，所以我们同样方法测试三次，取平中间值，并用表格记录。小球运行时长1.99秒。
继续改进装置
如何能够增加小球运行速度？我们看看能否把装置再垫高，增加坡度，增加落差。
设计图修改。
垫高后，装置如图，第2、3、4段轨道坡度都有增加，第1段轨道和地面落差也增加了。
垫高前后对比。
垫高后，我们再来测量一下绿球运行时长。
同样测量三次，取中间值。抬高轨道后运行时长为1.66秒。
实验评价
根据实验具体情况，进行实验评价。
总结
通过实验，我们发现物体在不同坡度和落差，不同光滑度，不同曲线的轨道上运行，速度都不同。物体在速坡度陡落差大，光滑度好（阻力小），直线的轨道上运行速度更快！
延展
本来，妈妈还购买了钢球进行实验。问题测试过程中，我们还动手验证了一下同样大小的球，更重的钢球是否滚得更快。妈妈说，钢球应该更快。可实际实验结果，在瓷砖直轨上两种小球运行速度不分上下。我们仔细观察了球的表面，钢球光滑度低于玻璃球，我们无法保证购买的玻璃球和钢球具有同样光滑度，实验条件有限，所以不具备同样条件无法得出准确实要结果。