CN108172079A - 一种动力学研究装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力学研究装置，涉及动力学研究装置技术领域，包括底座，所述底座底部安装万向轮和储物箱，所述底座上方依次固定研究室一、研究室二和研究室三，所述研究室二外部上方固定主控制器和秒表，所述研究室一内部两侧对称安装滑槽，所述研究室一底部设置橡胶板，所述橡胶板两侧设置与所述滑槽配合使用的滑轨一，所述研究室一顶部设置电动夹紧装置，所述电动夹紧装置上活动夹持小球一。本发明不仅能够做多种动力学实验，为动力学研究提供良好的条件，而且还可以改变部分条件重复做多次试验，使研究者可以更加深入地研究动力学，是一种非常适合用于动力学研究的装置。
Description
技术领域
本发明涉及动力学研究装置技术领域，特别涉及一种动力学研究装置。
背景技术
动力学是力学的一部分。研究物体机械运动状态变化与外力的关系。对宏观物体的低速运动，它的基本理论是牛顿运动理论；对宏观物体的近光速运动，要用相对论力学来研究；对微观粒子的运动，要用量子力学来研究。
目前，随着社会的进步和时代的发展，动力学已经应用到生活的各个方面，人们对于对动力学的关注也越来越多，所以就需要一种动力学研究装置。
发明内容
本发明实施例提供了一种动力学研究装置，用以解决现有技术中存在的问题。
一种动力学研究装置，包括底座，所述底座底部安装万向轮和储物箱，所述底座上方依次固定研究室一、研究室二和研究室三，所述研究室二外部上方固定主控制器和秒表，所述研究室一内部两侧对称安装滑槽，所述研究室一底部设置橡胶板，所述橡胶板两侧设置与所述滑槽配合使用的滑轨一，所述研究室一顶部设置电动夹紧装置，所述电动夹紧装置上活动夹持小球一，所述电动夹紧装置正下方设置光电门一滑动连接在所述滑槽上，所述光电门一底部设置与所述滑槽配合使用的滑轨二，所述研究室二内部底面中间固定支柱，所述支柱顶端通过阻尼转轴转动连接平板一，所述平板一上设置电动小车和光电门二，所述光电门二与所述电动小车的运动轨迹在同一条直线上，所述研究室三内部顶端固定圆形轨道，所述圆形轨道圆心位置设置电动转轴，所述电动转轴上通过细线连接小球二，所述圆形轨道内部轨道上设置光电门三，所述研究室三一侧底部固定伸缩杆，所述伸缩杆顶部固定平板二，所述平板上方设置电动推杆装置和光电门四，所述电动推杆装置前方设置小球三，所述电动推杆装置与所述光电门四在同一条直线上，所述主控制器与所述电动夹紧装置、光电门一、电动小车、光电门二、电动转轴、光电门三、电动推杆装置和光电门四均为电连接。
较佳地，所述储物箱的高度小于所述万向轮的高度，所述万向轮的个数至少为4个。
较佳地，所述研究室一、所述研究室二和所述研究室三均为透明玻璃箱。
较佳地，所述主控制器内部设置51单片机。
较佳地，所述研究室一内竖直方向设置刻度线一，所述平板一水平方向设置刻度线二，所述研究室三竖直方向和水平方向均设置刻度线三和刻度线四。
较佳地，所述细线的长度等于所述圆形轨道的半径。
较佳地，所述滑轨一和所述滑轨二上均设置锁紧装置。
本发明有益效果：本发明不仅能够做多种动力学实验，为动力学研究提供良好的条件，而且还可以改变部分条件重复做多次试验，使研究者可以更加深入地研究动力学，是一种非常适合用于动力学研究的装置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种动力学研究装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-底座，2-万向轮，3-储物箱，4-研究室一，5-研究二，6-研究室三，7-主控制器，8-秒表，9-滑槽，10-橡胶板，11-电动夹紧装置，12-光电门一，13-支柱，14-阻尼转轴，15-平板一，16-电动小车，17-光电门二，18-圆形轨道，19-电动转轴，20-光电门三，21-伸缩杆，22-平板二，23-电动推杆装置，24-光电门四。
具体实施方式
下面结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参照图1，本发明提供了一种动力学研究装置，包括底座1，所述底座1底部安装万向轮2和储物箱3，所述底座1上方依次固定研究室一4、研究室二5和研究室三6，所述研究室二5外部上方固定主控制器7和秒表8，所述研究室一4内部两侧对称安装滑槽9，所述研究室一4底部设置橡胶板10，所述橡胶板10两侧设置与所述滑槽9配合使用的滑轨一，所述研究室一4顶部设置电动夹紧装置11，所述电动夹紧装置11上活动夹持小球一，所述电动夹紧装置11正下方设置光电门一12滑动连接在所述滑槽9上，所述光电门一12底部设置与所述滑槽9配合使用的滑轨二，所述研究室二5内部底面中间固定支柱13，所述支柱13顶端通过阻尼转轴14转动连接平板一15，所述平板一15上设置电动小车16和光电门二17，所述光电门二17与所述电动小车16的运动轨迹在同一条直线上，所述研究室三6内部顶端固定圆形轨道18，所述圆形轨道18圆心位置设置电动转轴19，所述电动转轴19上通过细线连接小球二，所述圆形轨道18内部轨道上设置光电门三20，所述研究室三6一侧底部固定伸缩杆21，所述伸缩杆21顶部固定平板二22，所述平板22上方设置电动推杆装置23和光电门四24，所述电动推杆装置23前方设置小球三，所述电动推杆装置23与所述光电门四24在同一条直线上，所述主控制器7与所述电动夹紧装置11、光电门一12、电动小车16、光电门二17、电动转轴19、光电门三20、电动推杆装置23和光电门四24均为电连接。
所述储物箱3的高度小于所述万向轮2的高度，所述万向轮2的个数至少为4个。
所述研究室一4、所述研究室二5和所述研究室三6均为透明玻璃箱。
所述主控制器7内部设置51单片机。
所述研究室一4内竖直方向设置刻度线一，所述平板一15水平方向设置刻度线二，所述研究室三6竖直方向和水平方向均设置刻度线三和刻度线四。
所述细线的长度等于所述圆形轨道18的半径。
所述滑轨一和所述滑轨二上均设置锁紧装置。
工作原理：本发明提供的一种动力学研究装置，在使用时，通过万向轮移动整个装置，储物箱中放置物品，在研究室一中，将橡胶板和光电门一调节在合适的高度，通过刻度线一测量实际高度，由主控制器控制电动夹紧装置打开，使小球一下落穿过光电门一掉在橡胶板上，通过秒表记录小球一的下落时间，光电门一测量小球一下落某一高度或某一时刻的瞬时速度，研究者即可根据小球一下降的高度和时间，以及运动过程中某一时刻的瞬时速度来验证研究自由落体运动的运动过程；
在研究室二中，由主控制器控制电动小车的运行速度，通过平板一上的刻度线来观察电动小车的运行距离，通过光电门二来测量电动小车的瞬时速度，通过秒表来记录电动小车的运行时间，从而验证研究匀速运动和加速运动的运动过程，同时还可以通过阻尼转轴改变平板一的倾斜角度，研究倾角对运动的影响；
在研究室三中，由主控制器控制电动转轴从而带动小球二，在圆形轨道内部的轨道上做圆周运动，运行轨道半径已知，光电门三用来测量小球二运动过程中某一位置或某一时刻的瞬时速度，从而研究圆周运动的运动过程；
通过伸缩杆调节平板二的高度，由主控制器控制电动推杆装置推动小球三，使小球三沿平板二做平抛运动，通过光电门四测量小球三的初始速度，秒表记录小球三的运动时间，刻度线三测量小球的下降高度，刻度线四测量小球的水平运动距离，从而研究平抛运动的运动过程。
综上所述，本发明不仅能够做多种动力学实验，为动力学研究提供良好的条件，而且还可以改变部分条件重复做多次试验，使研究者可以更加深入地研究动力学，是一种非常适合用于动力学研究的装置。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种动力学研究装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)底部安装万向轮(2)和储物箱(3)，所述底座(1)上方依次固定研究室一(4)、研究室二(5)和研究室三(6)，所述研究室二(5)外部上方固定主控制器(7)和秒表(8)，所述研究室一(4)内部两侧对称安装滑槽(9)，所述研究室一(4)底部设置橡胶板(10)，所述橡胶板(10)两侧设置与所述滑槽(9)配合使用的滑轨一，所述研究室一(4)顶部设置电动夹紧装置(11)，所述电动夹紧装置(11)上活动夹持小球一，所述电动夹紧装置(11)正下方设置光电门一(12)滑动连接在所述滑槽(9)上，所述光电门一(12)底部设置与所述滑槽(9)配合使用的滑轨二，所述研究室二(5)内部底面中间固定支柱(13)，所述支柱(13)顶端通过阻尼转轴(14)转动连接平板一(15)，所述平板一(15)上设置电动小车(16)和光电门二(17)，所述光电门二(17)与所述电动小车(16)的运动轨迹在同一条直线上，所述研究室三(6)内部顶端固定圆形轨道(18)，所述圆形轨道(18)圆心位置设置电动转轴(19)，所述电动转轴(19)上通过细线连接小球二，所述圆形轨道(18)内部轨道上设置光电门三(20)，所述研究室三(6)一侧底部固定伸缩杆(21)，所述伸缩杆(21)顶部固定平板二(22)，所述平板(22)上方设置电动推杆装置(23)和光电门四(24)，所述电动推杆装置(23)前方设置小球三，所述电动推杆装置(23)与所述光电门四(24)在同一条直线上，所述主控制器(7)与所述电动夹紧装置(11)、光电门一(12)、电动小车(16)、光电门二(17)、电动转轴(19)、光电门三(20)、电动推杆装置(23)和光电门四(24)均为电连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储物箱(3)的高度小于所述万向轮(2)的高度，所述万向轮(2)的个数至少为4个。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述研究室一(4)、所述研究室二(5)和所述研究室三(6)均为透明玻璃箱。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器(7)内部设置51单片机。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述研究室一(4)内竖直方向设置刻度线一，所述平板一(15)水平方向设置刻度线二，所述研究室三(6)竖直方向和水平方向均设置刻度线三和刻度线四。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细线的长度等于所述圆形轨道(18)的半径。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑轨一和所述滑轨二上均设置锁紧装置。
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