[發(fā)明專(zhuān)利]一種擺動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510001646.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104575181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陳廷
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/08
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

????本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮椋?013104585359、發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為：一種擺動(dòng)裝置、申請(qǐng)日為：2013年10月3日的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)力學(xué)研究、演示用的單擺。

背景技術(shù)

??動(dòng)力學(xué)研究有時(shí)候會(huì)涉及單擺，比如有證明單擺的周期和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有擺球的懸點(diǎn)要么在擺球的頂端，要么在擺球的底端，于是出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：換一個(gè)不同半徑的擺球做實(shí)驗(yàn)，就改變了擺長(zhǎng)。其原因是：擺長(zhǎng)指懸點(diǎn)到擺球質(zhì)心的距離。需要注意的是：擺長(zhǎng)和繩長(zhǎng)是兩個(gè)不同的物理概念。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能分清繩長(zhǎng)的意義不同于擺長(zhǎng)的意義。

對(duì)于單擺的實(shí)驗(yàn)研究裝置還有一個(gè)不足：通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明單擺的周期和振幅（也被稱(chēng)為擺幅）無(wú)關(guān)，或者證明阻尼振動(dòng)的時(shí)候，單擺的周期不變，需要演示這樣的實(shí)驗(yàn)：測(cè)一個(gè)單擺的周期，記錄該擺在振幅越來(lái)越小的運(yùn)動(dòng)中，周期如何變化。現(xiàn)有技術(shù)的不足是：?jiǎn)螖[振幅減小的時(shí)間太久了，通常要20分鐘以上，對(duì)于課堂演示來(lái)說(shuō)，20分鐘的時(shí)間太久了。

另外：擺動(dòng)的時(shí)間超過(guò)10分鐘，常常出現(xiàn)單擺的亂擺現(xiàn)象（有人稱(chēng)之為擺的混沌現(xiàn)象），也有時(shí)候會(huì)從單擺莫名其妙的變?yōu)閳A錐擺，無(wú)論是亂擺還是圓錐擺，都是該實(shí)驗(yàn)不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。如果測(cè)量了10分鐘，振幅沒(méi)有減小太多，但是，擺的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)不能視為單擺，那么，實(shí)驗(yàn)要重新開(kāi)始。

發(fā)明內(nèi)容

???為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種擺動(dòng)裝置，本發(fā)明可以用于研究單擺運(yùn)動(dòng)。并且，本發(fā)明具有：擺球大小改變時(shí)，單擺的擺長(zhǎng)不變的優(yōu)點(diǎn)，還可以有振幅快速減小的優(yōu)點(diǎn)，還具有不易亂擺（或變?yōu)閳A錐擺）的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種擺動(dòng)裝置，包括擺球本體，擺繩，其特征是：擺球本體有第一孔、第二孔，第一孔和第二孔的軸線共線且過(guò)球心，第一孔的孔徑大于第二孔的孔徑，第一孔和第二孔的交匯面是過(guò)球心的平面，且該交匯面垂直于第一孔的軸線；

第一孔內(nèi)填充有一個(gè)圓管，第一孔和圓管固定連接，圓管外徑等于第一孔的內(nèi)徑，圓管內(nèi)徑小于第二孔的孔徑，圓管兩端面分別位于：第一孔和第二孔的交匯面、擺球本體的球體表面；

圓管的密度小于擺球本體的密度；

擺球本體和圓管構(gòu)成的整體其質(zhì)心在擺球本體的球心。

本發(fā)明還可以是這樣的：擺球本體由不銹鋼制成，圓管由鋁制成。

本發(fā)明還可以是這樣的：圓管由彈性橡膠制成。

本發(fā)明還可以是這樣的：所述擺繩的結(jié)構(gòu)是這樣的：細(xì)繩套設(shè)有多個(gè)等間距的圓片，細(xì)繩的軸線通過(guò)圓片的圓心，細(xì)繩和圓片是固定連接，且圓片所在平面垂直于拉直狀態(tài)的細(xì)繩，圓片外套設(shè)有軟管，圓片邊緣和軟管內(nèi)壁的連接方式為固定連接。

本發(fā)明還可以是這樣的：細(xì)繩不是多股絞合而成的繩，而是實(shí)心的繩。

本發(fā)明還可以是這樣的：細(xì)繩（5）的粗細(xì)程度為：細(xì)繩（5）的直徑0.05---0.2mm；軟管（7）內(nèi)徑1mm---2mm。

本發(fā)明還可以是這樣的：圓片（6）由鋁或者錫制成。

本發(fā)明還可以是這樣的：圓片（6）的厚度為0.05mm---0.2mm。

本發(fā)明還可以是這樣的：相鄰兩圓片（6）之間的距離為1mm---2mm。

本發(fā)明為動(dòng)力學(xué)研究裝置提出一種新的技術(shù)方案。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1-第一孔，2-第二孔，3-擺球本體，4-圓管，5-細(xì)繩，6-圓片，7-軟管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)和使用進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一。

參見(jiàn)附圖1，是本發(fā)明實(shí)施例一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。該圖反映了第一孔1、第二孔2的關(guān)系：擺球本體3有第一孔1、第二孔2，第一孔1和第二孔2的軸線共線且過(guò)球心，第一孔1的孔徑大于第二孔2的孔徑，第一孔1和第二孔2的交匯面是過(guò)球心的平面，且該交匯面垂直于第一孔1的軸線；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。第一孔1內(nèi)填充有一個(gè)圓管4，第一孔1和圓管4固定連接，圓管4外徑等于第一孔1的內(nèi)徑，圓管4內(nèi)徑小于第二孔2的孔徑，圓管4兩端面分別位于：第一孔1和第二孔2的交匯面、擺球本體3的球體表面；圓管4的密度小于擺球本體3的密度；擺球本體3和圓管4構(gòu)成的整體其質(zhì)心在擺球本體3的球心。