CN202042089U - 一种研究复摆打击中心的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于物理教学实验装置，旨在提供一种国内高等院校关于研究复摆打击中心的教学实验装置。该实验装置包括底座、悬挂杆和打击装置，所述打击装置设在上下滑块上，所述上下滑块可沿着固定于底座上的立杆上下移动；所述悬挂杆的上端设有压阻传感器总成。本实用新型可配合电参数测量仪进行复摆打击中心实验，实验结果可以与复摆的回转半径取得呼应，使这一领域的刚体力学综合实验更加系列化。
Description
技术领域
本实用新型属于物理教学实验装置，更具体地说，它属于国内高等院校关于研究复摆打击中心的教学实验装置。
背景技术
体育运动器材中的高尔夫球杆、棒球棒、网球拍等是根据复摆的打击中心物理概念设计的。在锤击问题中，最佳手握位置的选择也和打击中心这一物理概念息息相关复摆又称物理摆，是一刚体绕固定的水平轴在重力的作用下作微小摆动的动力运动体系。目前，国内高等院校所采用的复摆实验装置是用来验证复摆的振动周期、测量重力加速度和回转半径等，而对复摆的另一力学固有性质即打击中心概念并未进行也无法开展直接的实验验证。目前国内也未见有此类型的实验装置。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能验证复摆的打击中心物理概念的实验装置。
本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种研究复摆打击中心的实验装置，包括底座、悬挂杆和打击装置，所述打击装置设在上下滑块上，所述上下滑块可沿着固定于底座上的立杆上下移动；所述悬挂杆的上端设有压阻传感器总成。
作为本实用新型的进一步改进，所述压阻传感器总成的内部设有传感器安装支架；所述传感器安装支架上安装有左压阻传感器和右压阻传感器，两压阻传感器上分别固定一接触杆，所述二个接触杆之间设有一滑动铜块，所述滑动铜块活动安装于与所述立杆垂直相连的方管横梁的管内；所述滑动铜块上固定着一悬挂轴，所述悬挂轴上悬挂着所述悬挂杆。
作为本实用新型的进一步改进，所述压阻传感器总成固定于所述方管横梁的中间位置，其外壳上安装有右压阻传感器接口和左压阻传感器接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述底座表面设有水平显示器，底座的底部设有水平调节螺钉。
作为本实用新型的进一步改进，所述上下滑块套入右侧的所述立杆中上下滑动，利用紧定螺钉可将所述上下滑块固定于所述立杆的任意位置上。
作为本实用新型的进一步改进，所述打击装置内部设有卡簧结构，当所述打击锤沿轴线往打击装置内部推时，所述卡簧结构能将所述打击锤卡住；当按下按键时，所述打击锤释放，沿轴线往外弹出。
本实用新型的实验装置，可配合电参数测量仪进行复摆打击中心实验。当打击装置中的打击锤弹出，打击锤击打悬挂杆后，左或右压阻传感器触发，工作信号经电参数测量仪读出相关的测量值。移动上下滑块及打击装置，直至打击锤击打悬挂杆后，电参数测量仪的左右压阻传感器的测量值均为0时，该打击点即为该复摆的打击中心，经测量后验证打击中心的理论公式。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
1、完善了直接验证复摆打击中心这一力学固有性质的实验装置，其验证结果可以与复摆的回转半径取得呼应，使这一领域的刚体力学综合实验更加系列化。
2、实验原理清楚，实验思想直接，操作方便，丰富了学生的感性认识。
3、结构简单，易于制造。
附图说明
图1是本实用新型的结构图；
图2是压阻传感器总成结构图。
图中：底座1 水平显示座2 水平调节螺钉3 立杆4 打击装置5打击锤6 悬挂杆7 紧定螺钉8 上下滑块9 按键10 方管横梁11右压阻传感器插座12 压阻传感器总成13 左压阻传感器插座14 横梁固定螺母15 立杆固定板16 左压阻传感器17 传感器安装支架18 右压阻传感器19 滑动铜块20 悬挂轴21 接触杆22。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
图1中，本实用新型由底座1、水平显示座2、水平调节螺钉3、立杆4、打击装置5、悬挂杆7、上下滑块9、方管横梁11、压阻传感器总成13、立杆固定板16等构成。
所述底座1表面中心位置安装水平显示座2，前后安装有水平调节螺钉3三只，底座1左右两侧固定立杆4各二根。
所述打击装置5用螺钉固定在上下滑块9上，上下滑块9套入右侧的两根立杆4可上下滑动，并可利用紧定螺钉8将上下滑块9固定在立杆4的任意位置。
所述打击装置5内部有卡簧结构，当打击锤6沿轴线往打击装置5内部推时，卡簧结构将打击锤6卡住，按下按键10，打击锤6释放，沿轴线往外弹出。
所述立杆固定板16左右各一块，分别套入左右两边的立杆4并用螺钉固定，方管横梁11放置于左右固定板16上，用螺丝及横梁固定螺母15紧固。
所述压阻传感器总成13用螺丝固定在方管横梁11的中间位置。压阻传感器总成13外壳上安装有右压阻传感器接口12及左压阻传感器接口14。
图2中，所述的压阻传感器总成13中，传感器安装支架18上用螺丝安装着左压阻传感器17及右压阻传感器19，两压阻传感器上分别固定一接触杆22，滑动铜块20置于方管横梁11管内，且置于二接触杆22之间。所述的滑动铜块20上固定一悬挂轴21，悬挂轴21上挂有悬挂杆7。
结合图1和图2，本实用新型的具体应用实施例是：
调节水平调节螺钉3并观察水平显示座2、使底座1为水平状态，右压阻传感器插座12及左压阻传感器插座14与配合的电参数测量仪之间用导线连接，当打击装置5固定在立杆4上部相对于悬挂杆7上部位置时按下按键10，打击锤6释放，沿轴线往外弹出，打击锤6打击至悬挂杆7，悬挂杆7带动滑动铜块20往左向移动并碰撞至左压阻传感器17上的接触杆22，致使左压阻传感器17触发工作，工作信号经左压阻传感器插座14输出至电参数测量仪并读取相应的物理量，再将打击装置5固定在立杆4下部相对于悬挂杆7下部位置时按下按键10，打击锤6释放，沿轴线往外弹出，打击锤6打击至悬挂杆7，悬挂杆7带动滑动铜块20往右向移动并碰撞至右压阻传感器19上的接触杆22，致使右压阻传感器19触发工作，工作信号经右压阻传感器插座12输出至电参数测量仪并读取相应的物理量，如在几次移动上下滑块9及打击装置5并同时打击悬挂杆7的过程中，左压阻传感器17或右压阻传感器19输出至电参数测量仪仍有可读取一定数值的物理量时，应将上下滑块9及打击装置5在立杆4上再多次上下移动，即多寻找几个对悬挂杆7打击点，并同时观察电参数测量仪的读数，直至悬挂杆7受到打击后，左压阻传感器17和右压阻传感器19的工作信号在电参数测量仪的读数均为0，则认为该打击点为悬挂杆7的打击中心，再用米尺测量该打击点与悬挂轴21中心的距离，然后验证复摆打击中心的理论公式。
最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种研究复摆打击中心的实验装置，包括底座(1)、悬挂杆(7)和打击装置(5)，其特征在于，所述打击装置(5)设在上下滑块(9)上，所述上下滑块(9)可沿着固定于底座(1)上的立杆(4)上下移动；所述悬挂杆(7)的上端设有压阻传感器总成(13)。
2.根据权利要求1所述的研究复摆打击中心的实验装置，其特征在于，所述压阻传感器总成(13)的内部设有传感器安装支架(18)；所述传感器安装支架(18)上安装有左压阻传感器(17)和右压阻传感器(19)，两压阻传感器上分别固定一接触杆(22)，所述二个接触杆(22)之间设有一滑动铜块(20)，所述滑动铜块(20)活动安装于与所述立杆(4)垂直相连的方管横梁(11)的管内；所述滑动铜块(20)上固定着一悬挂轴(21)，所述悬挂轴(21)上悬挂着所述悬挂杆(7)。
3.根据权利要求2所述的研究复摆打击中心的实验装置，其特征在于，所述压阻传感器总成(13)固定于所述方管横梁(11)的中间位置，其外壳上安装有右压阻传感器接口(12)和左压阻传感器接口(14)。
4.根据权利要求1所述的研究复摆打击中心的实验装置，其特征在于，所述底座(1)表面设有水平显示器(2)，底座(1)的底部设有水平调节螺钉(3)。
5.根据权利要求1所述的研究复摆打击中心的实验装置，其特征在于，所述上下滑块(9)套入右侧的所述立杆(4)中上下滑动，利用紧定螺钉(8)可将所述上下滑块(9)固定于所述立杆(4)的任意位置上。
6.根据权利要求1所述的研究复摆打击中心的实验装置，其特征在于，所述打击装置(5)内部设有卡簧结构，当所述打击锤(6)沿轴线往打击装置(5)内部推时，所述卡簧结构能将所述打击锤(6)卡住；当按下按键(10)时，所述打击锤(6)释放，沿轴线往外弹出。
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