摺紙青蛙也能變成物理教材！？『跳！』背後藏著的能量轉換祕密

我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。

一張紙，彷彿被施了魔法般，「咻～」地跳了起來。這就是我們小時候可能都玩過的「摺紙青蛙」。前幾天，我心血來潮，久違地跟孩子一起摺了一隻。

摺法其實比想像中簡單，但可別小看它。這個網站有詳細的教學。其中最關鍵的，就是最後的「屁股」部分。要用力將這個地方確實摺好，做出一個「彈簧」，這可是決定青蛙彈跳力的最大秘密！

小小孩的手指頭還沒什麼力氣，常常「跳不起來啦！」地掙扎苦戰。這時候大人就要稍微幫忙，用力壓出摺痕，讓紙的彈性發揮到極致。等到他們上小學四年級左右（高年級），或許就能自己摺出一隻厲害的「運動員青蛙」囉。

登登！完成啦！

用手指壓住青蛙的屁股，然後輕輕放開。

咻地一跳！我們忍不住大喊「哇～！」。這個簡單的動作，對孩子來說就是最棒的玩具。而身為理科老師的我，體內的熱血也會在這個瞬間被點燃。因為這個「咻～」的一跳，其實藏著物理學裡一個非常重要的概念喔。

青蛙跳躍的動力來自哪裡？ 魔法的真面目「彈性位能」

青蛙跳起來的原理，就在於藏在屁股裡的「彈簧」。 當我們用手指用力壓住青蛙的屁股時，我們對紙（彈簧）做了「功」。這時候，紙是不是會很努力地想要「恢復原狀」呢？在物理學的世界裡，這種變形的物體想要恢復原狀時所儲存的能量，我們就稱它為**「彈性位能（Elastic Potential Energy）」**。它跟弓箭拉滿弓時、或是被壓縮的彈簧所擁有的能量是一樣的。

接著，當你滑動手指放開的瞬間……就是能量解放的時刻！

原本儲存的「彈性位能」，瞬間轉化成推動青蛙往前、往上的力量。也就是說，它一下子就變成了代表移動能量的**「動能（Kinetic Energy）」**！

能量千變萬化！一起追蹤青蛙的跳躍之旅

從青蛙跳出去到落地為止，能量會不斷地改變它的樣貌，就像接力賽跑一樣，一個傳一個。讓我們一起追蹤這段能量的旅程吧。

起跳前（手指按壓時） 被手指按住的青蛙，**「彈性位能」**儲存到了最大值。（雖然也有一些重力位能，但在這裡彈性位能是主角）

跳躍瞬間（放手時） 「彈性位能」瞬間被釋放，轉換成推動青蛙的「動能」！青蛙會以最快的速度跳出去。

上升途中（飛向空中） 青蛙越飛越高，但速度會漸漸慢下來，這是因為它正在對抗地球的重力。這時候，「動能」正轉變成高處物體所擁有的**「重力位能（Gravitational Potential Energy）」**。

最高點 跳躍的頂端。青蛙看似（但不是真的）會靜止一瞬間。在這裡，速度（動能）最小，儲存的能量幾乎都變成了**「重力位能」**。

下落途中 這時，「重力位能」又再次轉變成「動能」，順著重力往下墜落。速度會越來越快。

落地（終點） 隨著「啪！」的一聲落地。它所擁有的動能，最終會轉變成**「聲能」，以及與地板或青蛙自身摩擦產生的「熱能」**，這次的能量之旅就告一段落了。

你看，能量就這樣以**「彈性位能」→「動能」→「重力位能」→「動能」→「聲能與熱能」**的方式，不斷地變換樣貌。但是，它的總量卻（如果忽略空氣阻力）保持不變。這就是「能量守恆定律」的核心概念。

小小一張摺紙，竟能告訴我們一個如此壯觀的能量故事。各位在讓青蛙跳起來的時候，請務必感受一下這個「能量的轉換」。這樣一來，平常的遊戲也會變得更有趣喔！

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