CN115762299A - 一种物理自由落体实验模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物理自由落体实验模拟装置，涉及模拟装置技术领域，包括底板，所述底板的顶部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定套设有固定块，所述固定块的外壁一侧开设有孔洞，所述孔洞的内表壁之间固定插设有轴承，所述轴承的内表壁固定插设有驱动杆，所述驱动杆的外壁一侧固定套设有U形架，所述U形架的内壁一侧固定插设有短杆，所述短杆的外表壁固定套设有第一夹持环，所述U形架的外壁一侧开设有第一旋转槽，所述第一旋转槽的内表壁旋转连接有第一螺纹杆。本发明旨在解决上述专利设备在使用时，由于无法对设备检测的高度进行控制，从而导致检测数据具有局限性的问题，而提出的一种物理自由落体实验模拟装置。

Description

一种物理自由落体实验模拟装置

技术领域

本发明涉及模拟装置技术领域，尤其涉及一种物理自由落体实验模拟装置。

背景技术

自由落体是指常规物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，也叫做自由落体运动，自由落体运动是一种理想状态下的物理模型，是任何物体在重力的作用下，至少在最初，只有重力为唯一力量条件下产生惯性轨迹，是初速度为0的匀加速运动。由于此定义未明确初速度的方向，它也适用于对象最初向上移动。

现有的，如中国专利号：CN 214377215 U中公开了一种高中物理自由落体实验模拟装置，包括外壳、立杆与支撑架，支撑架活动安装于立杆的外端，立杆位于外壳的上端，立杆的上端活动安装有橡胶塞，立杆的中部焊接有抽气管，抽气管的下端活动连接有抽气机，抽气机的前端穿插有控制面板。本发明克服了现有技术的不足，通过设置水平仪以及底座，在使用装置时，可以通过水平仪来确定装置是否与水平保持一致确，且通过设置底座来达到底部的平滑可以更好地保持水平，通过设置压力感应器以及弹簧，下落的重力越大则形变越大，弹簧形状的改变会启动压力感应器，压力感应器会记录试验球的重力，从而收集更为精准的数据。

上述设备中，虽然能够通过设置压力感应器以及弹簧，能够使收集的数据更加准确，但是在进行物体自由落体的过程中，容易受到设备高度的限制。如在实验中需要将物体从不同的高度使其下落，从而对物体从各个高度位置落下的数据进行相互比对时，由于上述设备的局限性，导致无法对物体落下的高度进行控制，从而导致检测出来的数据具有局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述专利设备在使用时，由于无法对设备检测的高度进行控制，从而导致检测数据具有局限性的问题，而提出的一种物理自由落体实验模拟装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：包括底板，所述底板的顶部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定套设有固定块，所述固定块的外壁一侧开设有孔洞，所述孔洞的内表壁之间固定插设有轴承，所述轴承的内表壁固定插设有驱动杆，所述驱动杆的外壁一侧固定套设有U形架，所述U形架的内壁一侧固定插设有短杆，所述短杆的外表壁固定套设有第一夹持环，所述U形架的外壁一侧开设有第一旋转槽，所述第一旋转槽的内表壁旋转连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的外壁一侧固定套设有第二夹持环，所述第一夹持环与第二夹持环的外表壁之间夹持有第一透明筒，所述第一透明筒的内表壁开设有嵌设槽，所述嵌设槽的内表壁之间活动插设有连接内环，所述连接内环的外壁一侧固定安装有第二透明筒。

优选的，所述第一透明筒与第二透明筒的外表壁均开设有第一滑动槽，两组所述第一滑动槽的内表壁之间滑动嵌设有滑块。

优选的，一组所述滑块的外表壁之间固定安装有连接筒。

优选的，所述底板的外表壁固定安装有两个支撑板，两个所述支撑板的顶部均固定插设有自动伸缩杆。

优选的，两组所述自动伸缩杆的外表壁之间固定套设有操作台，所述底板的外表壁固定安装有四个支撑块，四个所述支撑块的顶部均开设有第二旋转槽。

优选的，四个所述第二旋转槽的内表壁均旋转连接有第二螺纹杆，四个所述第二螺纹杆的底部均固定套设有底部吸盘。

优选的，所述底板的顶部开设有一组第二滑动槽，一组所述第二滑动槽的内表壁之间滑动嵌设有压力感应器。

优选的，所述压力感应器的顶部设置有承受槽，所述压力感应器的顶部设置有显示面板。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明中，通过在第一透明筒、嵌设槽、连接内环、第二透明筒、第一滑动槽、滑块和连接筒的作用下，首先将连接内环插设在嵌设槽的内表壁之间，能够形成第一透明筒与第二透明筒之间的连接，通过这种方式能够进行多个透明筒之间的连接，从而对自由落体的高度进行调整，能够根据不同的自由落体数据高度进行对比，从而解决检测数据具有局限性的问题。

2、本发明中，通过在固定块、孔洞、轴承、驱动杆和U形架的作用下，通过轴承内部滚珠的作用下，能够使内环与外环彼此之间进行转动，从而能够带动驱动杆进行联动，从而对透明筒进行角度倾斜的设置，便于对其进行倾斜角度的自由落体检测。

3、本发明中，通过在第二滑动槽、压力感应器、承受槽、显示面板的作用下，通过轴承内部滚珠的作用下，能够使每次物体落入到承受槽的内部，经过压力感应器内部的检测，从而对自由落体的数据进行检测，并且通过第二滑动槽的设置，能够将压力感应器在设备上进行左右移动，也方便对倾斜角度自由落体进行数据检测。

附图说明

图1为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的主视结构立体图；

图2为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的仰视结构立体图；

图3为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的部分结构拆分图；

图4为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的透明筒结构拆分图；

图5为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的部分结构立体图；

图6为本发明提出一种物理自由落体实验模拟装置中的支撑块结构拆分图。

图例说明：1、底板；2、电动伸缩杆；3、固定块；4、孔洞；5、轴承；6、驱动杆；7、U形架；8、短杆；9、第一夹持环；10、第一旋转槽；11、第一螺纹杆；12、第二夹持环；13、第一透明筒；14、嵌设槽；15、连接内环；16、第二透明筒；17、第一滑动槽；18、滑块；19、连接筒；20、支撑板；21、自动伸缩杆；22、操作台；23、支撑块；24、第二旋转槽；25、第二螺纹杆；26、底部吸盘；27、第二滑动槽；28、压力感应器；29、承受槽；30、显示面板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1－图6所示，本发明提供一种物理自由落体实验模拟装置，包括底板1，底板1的顶部固定安装有电动伸缩杆2，电动伸缩杆2的输出端固定套设有固定块3，固定块3的外壁一侧开设有孔洞4，孔洞4的内表壁之间固定插设有轴承5，轴承5的内表壁固定插设有驱动杆6，驱动杆6的外壁一侧固定套设有U形架7，U形架7的内壁一侧固定插设有短杆8，短杆8的外表壁固定套设有第一夹持环9，U形架7的外壁一侧开设有第一旋转槽10，第一旋转槽10的内表壁旋转连接有第一螺纹杆11，第一螺纹杆11的外壁一侧固定套设有第二夹持环12。

所述第一夹持环9与第二夹持环12的外表壁之间夹持有第一透明筒13，第一透明筒13的内表壁开设有嵌设槽14。嵌设槽14的内表壁之间活动插设有连接内环15，连接内环15的外壁一侧固定安装有第二透明筒16。

首先通过轴承5内部滚珠的作用下，能够使驱动杆6在其内表壁之间进行自转，从而带动驱动杆6外表壁固定的透明筒进行倾斜设备，能够对倾斜之后的自由落体进行模拟实验，并且能够进行各个角度的测试，从而形成彼此之间的对比。

第一透明筒13与第二透明筒16的外表壁均开设有第一滑动槽17，两组第一滑动槽17的内表壁之间滑动嵌设有滑块18，两组第一滑动槽17能够在第一透明筒13与第二透明筒16连接之后相对应，随后将滑块18嵌设在两组第一滑动槽17的内表壁之间。

一组滑块18的外表壁之间固定安装有连接筒19，通过将滑块18嵌设在两组第一滑动槽17的内表壁之间，从而带动连接筒19套设在第一透明筒13和第二透明筒16之间，形成两者之间的固定。

底板1的外表壁固定安装有两个支撑板20，两个支撑板20的顶部均固定插设有自动伸缩杆21，两个支撑板20为四个自动伸缩杆21提供相对应的承接点，并且保持其稳定性。

两组自动伸缩杆21的外表壁之间固定套设有操作台22。通过两组自动伸缩杆21能够调节操作台22对于设备的一个高度位置。

底板1的外表壁固定安装有四个支撑块23，四个支撑块23的顶部均开设有第二旋转槽24。四个第二旋转槽24的内表壁均旋转连接有第二螺纹杆25。四个第二螺纹杆25的底部均固定套设有底部吸盘26，通过将四个底部吸盘26与地面保持固定状态，使其与地面之间产生吸附力，从而保持设备在进行检测时的稳定性。

底板1的顶部开设有一组第二滑动槽27，一组第二滑动槽27的内表壁之间滑动嵌设有压力感应器28，通过压力感应器28能够对不同高度自由落体的物体，进行数据检测。

压力感应器28的顶部设置有显示面板30，压力感应器28的顶部设置有承受槽29，当物体自由落入在承受槽29的内部，使其受压之后将受到的压力输送进压力感应器28的内部，最后以电信号的方式在显示面板30显示出来，以便检测人员对其进行最直白的观察。

工作原理：首先将设备放置在需要检测场所，此时四个底部吸盘26与地面保持固定状态，使其与地面之间产生吸附力，从而保持设备在进行检测时的稳定性，随后根据检测人员的需求，将连接内环15插设在嵌设槽14的内表壁之间，从而形成两组第一滑动槽17的相对应，随后通过滑块18在两者内表壁之间进行转动调节，从而将连接筒19套设在第一透明筒13以及第二透明筒16的外表壁之间，对第一透明筒13以及第二透明筒16进行连接固定，并且通过这种方式能够对检测的高度进行调整，并且通过自动伸缩杆21自身的伸缩性，使顶部的操作台22保持在透明筒相适应的高度位置，方便对其进行操作检测，随后通过轴承5内部滚珠的作用下，使内环与外环之间能够进行转动，使驱动杆6在其内表壁之间进行自转，从而带动驱动杆6外表壁固定的透明筒进行倾斜设备，能够对倾斜之后的自由落体进行模拟实验，并且能够进行各个角度的测试，从而形成彼此之间数据的对比，并且底板1顶部的第二滑动槽27，能够使压力感应器28通过滑动组件作用，在其顶部进行移动，方便对倾斜角度自由落体物品进行数据检测，当物体自由落入在承受槽29的内部，使其受压之后将受到的压力输送进压力感应器28的内部，最后以电信号的方式在显示面板30显示出来，以便检测人员对其进行最直白的观察。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种物理自由落体实验模拟装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部固定安装有电动伸缩杆(2)，所述电动伸缩杆(2)的输出端固定套设有固定块(3)，所述固定块(3)的外壁一侧开设有孔洞(4)，所述孔洞(4)的内表壁之间固定插设有轴承(5)，所述轴承(5)的内表壁固定插设有驱动杆(6)，所述驱动杆(6)的外壁一侧固定套设有U形架(7)，所述U形架(7)的内壁一侧固定插设有短杆(8)，所述短杆(8)的外表壁固定套设有第一夹持环(9)，所述U形架(7)的外壁一侧开设有第一旋转槽(10)，所述第一旋转槽(10)的内表壁旋转连接有第一螺纹杆(11)，所述第一螺纹杆(11)的外壁一侧固定套设有第二夹持环(12)，所述第一夹持环(9)与第二夹持环(12)的外表壁之间夹持有第一透明筒(13)，所述第一透明筒(13)的内表壁开设有嵌设槽(14)，所述嵌设槽(14)的内表壁之间活动插设有连接内环(15)，所述连接内环(15)的外壁一侧固定安装有第二透明筒(16)。

2.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：所述第一透明筒(13)与第二透明筒(16)的外表壁均开设有第一滑动槽(17)，两组所述第一滑动槽(17)的内表壁之间滑动嵌设有滑块(18)。

3.根据权利要求2所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：一组所述滑块(18)的外表壁之间固定安装有连接筒(19)。

4.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：所述底板(1)的外表壁固定安装有两个支撑板(20)，两个所述支撑板(20)的顶部均固定插设有自动伸缩杆(21)。

5.根据权利要求4所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：两组所述自动伸缩杆(21)的外表壁之间固定套设有操作台(22)，所述底板(1)的外表壁固定安装有四个支撑块(23)，四个所述支撑块(23)的顶部均开设有第二旋转槽(24)。

6.根据权利要求5所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：四个所述第二旋转槽(24)的内表壁均旋转连接有第二螺纹杆(25)，四个所述第二螺纹杆(25)的底部均固定套设有底部吸盘(26)。

7.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：所述底板(1)的顶部开设有一组第二滑动槽(27)，一组所述第二滑动槽(27)的内表壁之间滑动嵌设有压力感应器(28)。

8.根据权利要求7所述的一种物理自由落体实验模拟装置，其特征在于：所述压力感应器(28)的顶部设置有承受槽(29)，所述压力感应器(28)的顶部设置有显示面板(30)。

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