[其他]正碰實驗器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106363
• 申請日: 1986-09-17
• 公開（公告）號: CN86106363A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃修雄
• 申請（專利權(quán)）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(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驗器。

現(xiàn)有供教學(xué)上使用的正碰實驗器都是根據(jù)V＝ (S)/(t) 公式而設(shè)計制造的，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)軌在做動量變化規(guī)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(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、光控數(shù)字計時器或閃光照像設(shè)備及一些其它的附加設(shè)備，從而使整個儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴、實驗操作和維修保養(yǎng)都十分不便。

本發(fā)明是要提供一種新型的正碰實驗器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低等優(yōu)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(xué)實驗。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣實現(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，進入平直軌道后做勻減速運動。導(dǎo)軌安裝在一塊底板上，底板上標(biāo)有長度計量單位或?qū)к壟圆迳弦粔K標(biāo)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(shù)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(fā)明恰恰利用摩擦力，它的發(fā)明原理是從運動學(xué)和動力學(xué)公式得V=2ugs]]>，這樣，只要測得s的大小，并根據(jù)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(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量單位的底板上，或者在導(dǎo)軌旁插上一塊標(biāo)有長度計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驗器的立體圖。

圖2是實驗器的構(gòu)件之一，滑塊的立體圖。

圖3是本實驗原理的示意圖。

下面結(jié)合圖1和圖2詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明提出的具體實驗器的細(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〕用以測量滑塊〔2〕滑動的距離。為了便于調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)高度的擋板〔5〕。