[發明專利]注水延長復擺擺長測量重力加速度

有效

• 申請號: 201410182942.6
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103971570A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 饒大慶;胡再國;李娟
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12;G01V7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種注水延長復擺擺長測量重力加速度的裝置，其特征是：擺桿由擺桿下部（1）、杯蓋（6）和定型帽（8）組成；掛桿（2）為圓柱形，掛桿（2）固定在擺桿下部（1）的外表面，被擺桿下部（1）外表面分隔成兩段，掛桿（2）位于擺桿下部（1）外表面的兩段具有共同的中軸線，復擺的擺桿下部（1）的中軸線與掛桿（2）的中軸線垂直并相交，掛桿（2）的兩端放置在一對凹槽中，掛桿（2）放置凹槽后，掛桿（2）中軸線處于水平狀態，擺桿能夠繞著掛桿（2）的中軸線往復擺動；質心到掛桿中軸線的距離為擺桿總長的0.30-0.32倍；擺桿下部（1）形狀為中空圓柱形，底部封閉，上端開口，其開口端有外螺紋，為便于描述，其開口稱為杯口（5），有一個杯蓋（6），杯蓋（6）外徑與擺桿下部（1）相同，杯蓋有內螺紋，杯蓋（6）固定一個橡筋囊（7），杯蓋（6）通過內螺紋與杯口（5）外螺紋連接，杯蓋（6）與杯口（5）之間，在杯口（5）下端的平臺上有一個密封墊圈；一個定型帽（8）罩在橡膠囊（7）的外側，定型帽（8）外側面固定的定位桿（9）穿過杯蓋（6）和擺桿下部（1）的定位圈（4），或者定位圈全部分布在擺桿下部（1）外表面，定位圈（4）為上下兩排、每排3-5個，上下兩排的定位圈在豎直方向相互對齊，即上下兩排的對應位置的定位圈（4）的連線平行于擺桿下部（1）的中軸線；定型帽（8）為中空圓柱體，其材料、內徑、外徑與擺桿下部（1）相同；擺桿下部（1）在掛桿位置有一個注水管（3），注水管（3）內有單向閥門。

2.根據權利要求1所述的一種注水延長復擺擺長測量重力加速度的裝置，其特征是：擺桿下部（1）有一個放水閥門。

3.使用權利要求1所述的一種注水延長復擺擺長測量重力加速度的裝置測量重力加速度的方法，其特征是：通過擺桿的擺動，利用光電門等儀器測量擺動周期，通過擺桿下部（1）的注水管（3）向擺桿內注水，橡筋囊（7）膨脹，充滿整個定型帽，繼續注水，橡筋囊（7）的橡筋拉長，定型帽（8）向上移動，擺桿的質心C也向上移動，質心C與掛桿（2）中軸線之間的距離h將變小，測得的擺動周期T將變小，記錄擺動周期T和定型帽上端（8）到擺桿下部（1）下端的長度L，即整個擺桿的長度，重復進行注水、測量擺桿的長度L和擺動周期T，直到發現周期從逐漸變小改變為逐漸變大，此時停止測量；從數據記錄表中查詢到最小擺動周期Tmin對應的擺桿長度Lmin，此時的擺桿繞質心的轉動慣量為I=（1/12）mL²min，h=0.289Lmin， Tmin=2*p*{ [ (1/12)* L²min+h² ]/g/h}^0.5，由該式可以計算重力加速度g=22.78 *Lmin/ T²min。

4.使用權利要求2所述的一種注水延長復擺擺長測量重力加速度的裝置測量重力加速度的方法，其特征是：通過擺桿的擺動，利用光電門等儀器測量擺動周期，通過擺桿下部（1）的注水管（3）向擺桿內注水，橡筋囊（7）膨脹，充滿整個定型帽，繼續注水，橡筋囊（7）的橡筋拉長，定型帽（8）向上移動，擺桿的質心C也向上移動，質心C與掛桿（2）中軸線之間的距離h將變小，測得的擺動周期T將逐漸變小、達到最小后將逐漸增加，發現周期從逐漸變小改變為逐漸變大的時候，放出少量的水，然后測量擺動周期，通過不斷地少量注水或者放水，使擺動周期向變小的方向變化，逐漸找到最小擺動周期Tmin，此時測量擺桿的長度Lmin，此時的擺桿繞質心的轉動慣量為I=（1/12）mL²min，h=0.289Lmin， Tmin=2*p*{ [ (1/12)* L²min+h² ]/g/h}^0.5，由該式可以計算重力加速度g=22.78 *Lmin/ T²min。