導軌滾柱演示實驗儀的製作方法

2023-05-20 11:44:56 2

專利名稱：導軌滾柱演示實驗儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及導軌滾柱演示實驗儀，屬教學實驗儀器領域。
背景技術：
物理學原理說明，兩個質量和半徑均相同的剛體圓柱體，如果它們的轉動慣量不同，則它們作平面平行滾動運動時速度將不相同。目前高校教學中，配合理論的講授，有用兩個不同轉動慣量的圓柱沿直斜面下滾的演示實驗，但因直斜面的長度不能太長，所以兩圓柱下滾時的差異不明顯，演示效果欠佳。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、實驗效果明顯的滾柱演示實驗儀。
本實驗儀由底板、兩條弧形軌道、啟動器和兩個剛性圓柱體組成。兩弧形軌道由四塊弧形板分兩組固定在底板上構成；啟動器用來擋住和釋放滾柱；兩個剛性圓柱體中的一個沿中心挖去一部分質量，而另一個沿圓周挖去相等的質量(見圖4、5)，從而使它們的質量相等轉動半徑相等但轉動慣量不等。實驗時，先將它們分別放在兩軌道的一端，用啟動器擋住而使它們固定，然後轉動啟動器釋放兩圓柱體，兩圓柱體即沿著弧形軌道往復運動，經過若干次往復後即可看出兩圓柱體因轉動慣量不同，其運動速度不同，從而其滾動的路程有明顯差異。本實驗儀結構簡單，實驗效果明顯。


圖1為本實用新型導軌滾柱演示實驗儀的側視示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為構成導軌的弧形板的結構示意圖；圖4為轉動慣量小的圓柱體的結構示意圖(剖視圖)；圖5為轉動慣量大的圓柱體的結構示意圖(剖視圖)。
具體實施方式
參照附圖說明實施例如下。
圖1、圖2中，底板1上設置有兩條導軌2、3，每條導軌由兩塊弧形板6(圖3)所組成，兩塊弧形板6與支撐板5相連，在一端的支撐板上裝有可旋轉的啟動器4，兩剛體滾柱7和9分別放置在導軌2、3上。兩剛體滾柱的直徑Φ＝50mm，長l＝60mm。空芯滾柱9(圖5)的空芯Φ＝20mm；實芯滾柱7(圖4)的中部挖去部分的體積要嚴格與空芯柱9(圖5)的空芯的體積相等。在兩滾柱的側面沿圓周制有兩個環形圓槽8(圖4)和10(圖5)，以便使兩滾柱放置在由弧形板組成的軌道上，槽深為5mm，弧形板厚3-5mm，弧形邊的曲率半徑為530-600mm，直邊高約200mm，底邊長約700mm，兩條導軌的弧形板間距均為42mm。
權利要求1.一種導軌滾柱演示實驗儀，其特徵是由底板、兩條弧形軌道、啟動器和兩個剛性圓柱體組成，兩弧形軌道由四塊弧形板分兩組固定在底板上構成；啟動器用來擋住和釋放滾柱；兩個剛性圓柱體中的一個沿中心挖去一部分質量，而另一個沿圓周挖去相等的質量，從而使它們的質量相等轉動半徑相等但轉動慣量不等。
專利摘要一種導軌滾柱演示實驗儀，屬教學實驗儀器領域，本實驗儀由底板、兩條弧形軌道、啟動器和兩個剛性圓柱體(滾柱)組成。兩弧形軌道由四塊弧形板分兩組固定在底板上構成；啟動器用來擋住和釋放滾柱；兩個剛性圓柱體中的一個沿中心挖去一部分質量，而另一個沿圓周挖去相等的質量(見圖4、5)，從而使它們的質量相等轉動半徑相等但轉動慣量不等。本實驗儀結構簡單，實驗效果明顯。
文檔編號G09B23/10GK2613840SQ03244528
公開日2004年4月28日 申請日期2003年4月4日 優先權日2003年4月4日
發明者路峻岭, 汪榮寶 申請人:清華大學