Leksaksbilar är inte bara roliga att leka med. De är perfekta fordon för en mängd olika vetenskapliga experiment, som kan berätta mycket om saker som energi, tröghet, momentum, friktion och vektorer. Varje experiment kommer att kräva verktyg utöver leksaksbilarna, men det finns en stor mängd du kan lära dig - och sedan kan du gå tillbaka till racing. Dessa experiment är vetenskapliga, vilket innebär att de innefattar mätningstider, avstånd, vikter och andra variabler.

Potentiell och kinetisk energi

Ställ in en grundläggande ramp mot en stol, ovanpå några böcker, eller från ett bord till golvet. Håll bilen högst upp på rampen och släpp för att visa de två huvudtyperna av energi. Potentiell energi placeras i bilen när den lyfts från golvet, och den energi frigörs när bilen rullar ner rampen. Rampar ska vara gjorda av ett solidt, jämnt och styvt material som trä eller plywood.

Friktion

Med rampen från tidigare kan du göra ett mer intressant experiment genom att placera några saker på botten. Släpp bilen från toppen av rampen igen, och mäta hur långt det rullar den här gången. Placera nu ett pappersark i botten av rampen och låt bilen rulla över det. Mät avståndet det rullar. Placera lite sandpapper ovanpå kartong, släpp bilen och mät det avståndet. Slutligen försök med lite matta längst ner. Du har nu lärt dig någonting om friktion: kortstocken har mycket mindre friktion än mattan, så bilen borde kunna rulla längre.

Tröghet

Lägg en tung bunt böcker några meter från rampens slut, så att bilen träffar de böckerna när den rullar uppifrån. Demonstrera det en eller två gånger, och sedan ta en liten boll av lera eller kitt. Placera den på toppen av bilen och klistra ner den något; kläm inte in den på bilen, men tryck den bara så att den inte rullar av. Rulla bilen nerför rampen, och när den träffar böckerna, bor leran av framsidan av bilen. Detta händer på grund av Newtons första lag om rörelse: allt som rör sig ska fortsätta att flytta (tills det kraschar i en vägg).

Bilracing

Ta eller gör två bilar och sätt dem på toppen av rampen för att tävla. Placera en linje av maskeringstejp på golvet några meter från rampen, så det fungerar som en mållinje. Släpp dem och se vilken som går längst och snabbast (med hjälp av en mätpinne och stoppur). Försök nu att göra varje bil snabbare: placera kartong längs ett spår eller tryck lera på toppen av en bil för att lägga ner den. För att kunna vetenskapligt testa dessa, ändra bara en sak i taget, men använd samma mätverktyg för dem alla.

Vektorer

Motion kan tyckas vara en envägsgata , men mer avancerad vetenskap kommer in i saker som kallas vektorer, som används för att plotta en riktning på ett diagram. För att visa en, lägg en tidning, plast eller papp på bordet (det kan hända att du måste göra ett rephandtag så att du lätt kan dra den utan att rynka den). Rul en bil långsamt över plasten, börja sedan dra av arket underifrån. Bilens framåtgående rörelse i kombination med din dragning borde göra bilen rör sig diagonalt - längs en kombinerad vektor av båda.

Mousetrap Cars

Att bygga ett science experiment från början gör det ännu mer spännande. Börja med en enkel, hemlagad leksaksbil med en exponerad bakaxel. Gör det till en musefält racer genom att fästa en grundläggande musefälla som motorn, kopplad till en sträng på en axel. När fällan släpps, dras bilen framåt. Detta visar mycket intressant fysik. Du kan öka traktionsförhöjningens hjulfriktion för att få bilen att glida mindre. Mousetrap snapper arm är en perfekt demonstration av vridmoment, och du kan komma in i rotations tröghet med olika typer av hjul. Dessutom slutar racing olika mönster alltid i några intressanta tävlingar. Se Resurser för mer detaljerad information om muskelspelare.