[發(fā)明專利]一種彈性球體碰撞實驗儀

有效

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• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108389480B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 張銳波;范哲焱;陶曉鋒
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發(fā)明涉及一種新型彈性球體碰撞實驗儀，包括：底座、支撐側(cè)壁、量角器、滑道、實驗平面、實驗平面轉(zhuǎn)動柄和彈性球體；底座兩側(cè)豎直固定有支撐側(cè)壁，兩側(cè)支撐側(cè)壁上端與量角器牢固連接，在量角器內(nèi)圈設有刻度尺，在量角器的外圈設有滑道，滑道內(nèi)設有實驗平面滑軸，實驗平面滑軸通過實驗平面滑軸固定螺絲與滑道鎖緊，實驗平面滑軸與實驗平面連接；量角器中心設有實驗平面轉(zhuǎn)動軸套，實驗平面上端設有實驗平面轉(zhuǎn)動軸，實驗平面轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接至量角器中心的實驗平面轉(zhuǎn)動軸套內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明既能實現(xiàn)彈性球體在豎直平面上的彈性碰撞實驗，還能通過轉(zhuǎn)動平面轉(zhuǎn)動至不同角度讓彈性球體進行彈性碰撞實驗。

技術領域

本發(fā)明專利涉及實驗儀，尤其涉及一種彈性球體碰撞實驗儀。

背景技術

動量是大中學物理教學中的一個重要概念，動量就是物體的質(zhì)量與運動物體速度的乘積，動量守恒是指物體組在不受外力時，它在任意兩狀態(tài)下的兩個動量恒相等，那么如何驗證動量守恒也是大中學物理教學中的一個重要實驗；傳統(tǒng)的驗證動量守恒實驗無外乎兩種類型彈性碰撞實驗儀：第一，水平面上的兩個彈性物體碰撞，兩個質(zhì)量完全相同的兩個物體，一個運動物體與一個靜止物體正碰，運動的物體把自身的動量完全傳遞給靜止物體，運動物體靜止下來了，而原來靜止的物體獲得相同動量而運動；第二，是一種采用多根線繩拴多個等質(zhì)量彈性球體，將他們一一懸掛在橫梁上，調(diào)節(jié)繩長長度使之不同球體等高度，線繩之間距離剛好為球體直徑，實驗時，將一個球體連同線繩與其它線繩同平面拉直，與原位置成一個較大角度，然后松手，球體做圓周運動，當球體到達最低點時，與相鄰球體正碰，第一個球體會將動量完全傳遞給第二個球體，第二個球體傳遞給第三個球體，以此類推，直至傳遞給最后一個球體，且最后一個球體會與第一球體上升同樣高度；以上兩種實驗儀均是用來證明動量守恒定律的。但是，如果兩個質(zhì)量完全相同的彈性球體在任何傾斜的斜面上動量守恒定律是否仍然成立，目前為止，還沒有這樣的實驗儀器，即兩個相同質(zhì)量的彈性球體被線繩牽引在任意傾斜斜面上的碰撞實驗儀器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種彈性球體碰撞實驗儀。

這種彈性球體碰撞實驗儀，包括：底座、支撐側(cè)壁、量角器、滑道、實驗平面、實驗平面轉(zhuǎn)動柄和彈性球體；底座兩側(cè)豎直固定有支撐側(cè)壁，兩側(cè)支撐側(cè)壁上端與量角器牢固連接，在量角器內(nèi)圈設有刻度尺，在量角器的外圈設有滑道，滑道內(nèi)設有實驗平面滑軸，實驗平面滑軸通過實驗平面滑軸固定螺絲與滑道鎖緊，實驗平面滑軸與實驗平面連接；量角器中心設有實驗平面轉(zhuǎn)動軸套，實驗平面上端設有實驗平面轉(zhuǎn)動軸，實驗平面轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接至量角器中心的實驗平面轉(zhuǎn)動軸套內(nèi)；實驗平面后端正中間設置有實驗平面轉(zhuǎn)動柄；彈性球體采用球體引線并通過球體引線固定調(diào)長螺紋空心螺絲螺固于實驗平面轉(zhuǎn)動軸上的球體引線固定調(diào)長螺紋空心螺孔上。

作為優(yōu)選：實驗平面轉(zhuǎn)動柄通過轉(zhuǎn)動柄與實驗平面固定邊與實驗平面固定連接，實驗平面轉(zhuǎn)動柄和轉(zhuǎn)動柄與實驗平面固定邊間通過實驗平面固定柄牢固圈加固。

作為優(yōu)選：球體引線固定調(diào)長螺紋空心螺絲下端為調(diào)節(jié)螺鈕下端細引線穿孔，上端設有特粗孔以放置粗略調(diào)節(jié)引線長短繞線圈。

作為優(yōu)選：粗略調(diào)節(jié)引線長短繞線圈中間為繞線圈，兩端為半徑大于繞線圈的同心圓片，粗略調(diào)節(jié)引線長短繞線圈下端為圓薄片，其邊緣設有等間距的粗略調(diào)節(jié)引線長短繞線圈卡槽，粗略調(diào)節(jié)引線長短繞線圈上端為粗略調(diào)節(jié)繞線圈手握端,其為圓柱形并突出于球體引線固定調(diào)長螺紋空心螺絲上表面。

作為優(yōu)選：彈性球體下部為引線粗眼孔，上部為引線細眼孔，引線粗眼孔與引線細眼孔之間為球體中心。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明既能實現(xiàn)彈性球體在豎直平面上的彈性碰撞實驗，還能通過轉(zhuǎn)動平面轉(zhuǎn)動至不同角度讓彈性球體進行彈性碰撞實驗。

2、本發(fā)明為實現(xiàn)在任何角度彈性球體的碰撞實驗，采用了量角器來度量斜面轉(zhuǎn)過角度，其精度達到30分。