[其他]正碰實(shí)驗(yàn)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106363
• 申請(qǐng)日: 1986-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN86106363A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃修雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃修雄
• 主分類號(hào): G09B23/08
• 分類號(hào): G09B23/08
• 代理公司: 福建省專利代理事務(wù)所
• 代理人: 黃河濤,王小明

本發(fā)明涉及一種供教學(xué)上使用的新型正碰實(shí)驗(yàn)器。

現(xiàn)有供教學(xué)上使用的正碰實(shí)驗(yàn)器都是根據(jù)V＝ (S)/(t) 公式而設(shè)計(jì)制造的，它們都把摩擦力看做是必須逾越的障礙，如現(xiàn)有的氣墊導(dǎo)軌。氣墊導(dǎo)軌在做動(dòng)量變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，著眼于測(cè)定滑塊碰撞前后的即時(shí)速度。它利用氣墊以求盡可能地減少摩擦，使滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)。然后運(yùn)用公式V＝ (s)/(t) 求速度。為了減少摩擦和測(cè)出時(shí)間t，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了導(dǎo)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?cái)?shù)字計(jì)時(shí)器或閃光照像設(shè)備及一些其它的附加設(shè)備，從而使整個(gè)儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、實(shí)驗(yàn)操作和維修保養(yǎng)都十分不便。

本發(fā)明是要提供一種新型的正碰實(shí)驗(yàn)器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理等一系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：將一塊質(zhì)量為m的滑塊從摩擦導(dǎo)軌頂端園弧軌道上的接觸擋板處下滑，進(jìn)入平直軌道后做勻減速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌安裝在一塊底板上，底板上標(biāo)有長度計(jì)量單位或?qū)к壟圆迳弦粔K標(biāo)有長度計(jì)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(diǎn)的瞬時(shí)速度為V，最后停在Q點(diǎn)，滑動(dòng)摩擦系數(shù)為u，滑塊在平直軌道上滑動(dòng)時(shí)的加速度為a，O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離為S，參考附圖3。本發(fā)明恰恰利用摩擦力，它的發(fā)明原理是從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)公式得V=2ugs]]>，這樣，只要測(cè)得s的大小，并根據(jù)兩物體碰撞前后的動(dòng)量或動(dòng)能的變化，就能驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律和彈性碰撞動(dòng)能守恒，能研究相互作用的物體的動(dòng)量變化。本實(shí)驗(yàn)與計(jì)時(shí)器配合使用，還能用來驗(yàn)證動(dòng)能定理和動(dòng)量定理。在兩個(gè)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(shí)驗(yàn)器中的滑塊由金屬或彈性恢復(fù)系數(shù)大于0.9的硬質(zhì)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(dǎo)軌固定在一塊刻有長度計(jì)量單位的底板上，或者在導(dǎo)軌旁插上一塊標(biāo)有長度計(jì)量單位的刻度板并使之與底板垂直相連。摩擦導(dǎo)軌由一根或兩根相隔一定距離的金屬線或有機(jī)玻璃線或塑料線構(gòu)成。在使用一根線構(gòu)成導(dǎo)軌的情況下，應(yīng)在滑塊中間鉆一個(gè)貫通孔，以便套在導(dǎo)軌上。

發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。

圖1是根據(jù)本發(fā)明提出的新型正碰實(shí)驗(yàn)器的立體圖。

圖2是實(shí)驗(yàn)器的構(gòu)件之一，滑塊的立體圖。

圖3是本實(shí)驗(yàn)原理的示意圖。

下面結(jié)合圖1和圖2詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明提出的具體實(shí)驗(yàn)器的細(xì)節(jié)及作用。

一條由園弧部分和平直部分組成的摩擦導(dǎo)軌〔1〕，園弧的園心角最好為90度，裝在底板〔4〕上的導(dǎo)軌〔1〕由兩條相隔一定距離的金屬線構(gòu)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(dǎo)軌〔1〕旁插上一塊刻度板〔3〕用以測(cè)量滑塊〔2〕滑動(dòng)的距離。為了便于調(diào)節(jié)和測(cè)定滑塊〔2〕下滑前所處的高度，在園弧軌道上最好配有一個(gè)可順著軌道調(diào)節(jié)高度的擋板〔5〕。