[其他]正碰實驗器

無效

• 申請號: 86106363
• 申請日: 1986-09-17
• 公開（公告）號: CN86106363A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 黃修雄
• 申請（專利權）人: 黃修雄
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 福建省專利代理事務所
• 代理人: 黃河濤,王小明

本發明涉及一種供教學上使用的新型正碰實驗器。

現有供教學上使用的正碰實驗器都是根據V＝ (S)/(t) 公式而設計制造的，它們都把摩擦力看做是必須逾越的障礙，如現有的氣墊導軌。氣墊導軌在做動量變化規律實驗時，著眼于測定滑塊碰撞前后的即時速度。它利用氣墊以求盡可能地減少摩擦，使滑塊做勻速運動。然后運用公式V＝ (s)/(t) 求速度。為了減少摩擦和測出時間t，做實驗時，除了導軌和滑塊的工作表面要有很好的平直度及很高的光潔度外，還需要有氣源、光控數字計時器或閃光照像設備及一些其它的附加設備，從而使整個儀器結構復雜、造價昂貴、實驗操作和維修保養都十分不便。

本發明是要提供一種新型的正碰實驗器，它具有結構簡單、操作方便、成本低等優點，能夠用來驗證動量守恒、動能守恒、動量定理和動能定理等一系列教學實驗。

本發明的任務是這樣實現的：將一塊質量為m的滑塊從摩擦導軌頂端園弧軌道上的接觸擋板處下滑，進入平直軌道后做勻減速運動。導軌安裝在一塊底板上，底板上標有長度計量單位或導軌旁插上一塊標有長度計量單位的刻度板，刻度板與底板垂直相連。滑塊過園弧軌道與平直軌道交接處O點的瞬時速度為V，最后停在Q點，滑動摩擦系數為u，滑塊在平直軌道上滑動時的加速度為a，O點到Q點的距離為S，參考附圖3。本發明恰恰利用摩擦力，它的發明原理是從運動學和動力學公式得V=2ugs]]>，這樣，只要測得s的大小，并根據兩物體碰撞前后的動量或動能的變化，就能驗證動量守恒定律和彈性碰撞動能守恒，能研究相互作用的物體的動量變化。本實驗與計時器配合使用，還能用來驗證動能定理和動量定理。在兩個碰撞體上貼上膠布和涂上漿糊，還能做非彈性和完全非彈性碰撞。

本實驗器中的滑塊由金屬或彈性恢復系數大于0.9的硬質材料制成，最好使用黃銅制成。滑塊的形狀可做成長方形、方形等各種形狀，但為了更好地做到正碰，最好做成一端為曲面的圓柱體。摩擦導軌固定在一塊刻有長度計量單位的底板上，或者在導軌旁插上一塊標有長度計量單位的刻度板并使之與底板垂直相連。摩擦導軌由一根或兩根相隔一定距離的金屬線或有機玻璃線或塑料線構成。在使用一根線構成導軌的情況下，應在滑塊中間鉆一個貫通孔，以便套在導軌上。

發明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。

圖1是根據本發明提出的新型正碰實驗器的立體圖。

圖2是實驗器的構件之一，滑塊的立體圖。

圖3是本實驗原理的示意圖。

下面結合圖1和圖2詳細說明根據本發明提出的具體實驗器的細節及作用。

一條由園弧部分和平直部分組成的摩擦導軌〔1〕，園弧的園心角最好為90度，裝在底板〔4〕上的導軌〔1〕由兩條相隔一定距離的金屬線構成。滑塊〔2〕的形狀最好制成一端為曲面的圓柱體，以利于做到完全正碰。為了盡可能做到完全彈性碰撞，滑塊〔2〕的制造材料最好為黃銅。導軌〔1〕旁插上一塊刻度板〔3〕用以測量滑塊〔2〕滑動的距離。為了便于調節和測定滑塊〔2〕下滑前所處的高度，在園弧軌道上最好配有一個可順著軌道調節高度的擋板〔5〕。