[實(shí)用新型]一種勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420058490.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN203673714U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳箴言;傅佳佳;夏珺瑋;陶濤;沈雙雙;張曉英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在中學(xué)物理教學(xué)中，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，其向心力的表達(dá)式，是采用圓錐擺來粗略驗(yàn)證的，當(dāng)質(zhì)量為m的小球做圓錐擺動(dòng)時(shí)，指向圓心的合力為

F=mgrh---(1)]]>

小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為

Fn=4π2c2mrt2---(2)]]>

式中，r為小球作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，h為小球距離懸點(diǎn)的豎直高度，c和t分別為小球運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)和所用的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用刻度尺測(cè)量出小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和小球距懸點(diǎn)的豎直高度h，利用天平、秒表分別測(cè)量出小球的質(zhì)量m和運(yùn)動(dòng)c圈的時(shí)間t，即可大致驗(yàn)證(1)、(2)兩式是成立的。

但這一實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中，存在很大的困難，操作中讓小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)很難，并且小球是在運(yùn)動(dòng)中，所以半徑r以及在時(shí)間t內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)c測(cè)量不準(zhǔn)確，誤差很大甚至無法驗(yàn)證。

本實(shí)用新型的一種勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置，可以明確的演示小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并驗(yàn)證向心力表達(dá)式的正確性。小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)

Fn=mv2r---(3)]]>

v=2πrct=2πrn---(4)]]>

所以有????F_n＝4π²n²mr????(5)

其中n=ω2π---(6)]]>

所以????F_n＝rω²m????(7)

即，向心力跟作圓周運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω²(或轉(zhuǎn)速n²)成正比。

實(shí)用新型內(nèi)容