CN204706238U - 角速度矢量合成演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种角速度矢量合成演示仪，演示角速度物理量是一个矢量，其合成角速度矢量与二分角速度矢量间遵守矢量合成的平行四边形法则。包括：底盘和安装在底盘上的两根固定支架、所述固定支架上端通过螺钉连接一半圆弧标尺，所述半圆弧标尺上分布有三个可移动的箭头；底盘上成三角固定有右手轮、左手轮和轮滑，三者成一平面，其上放置一个球体，球体表面均匀分布有红点。

Description

角速度矢量合成演示仪

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，特别涉及一种角速度矢量合成演示仪。

背景技术

角速度矢量是物理学中一个难点，一刚体参与两个不同方向的转动，一个方向转动的角速度矢量是ω₁，另一个方向转动的角速度矢量是ω₂，则刚体的合成转动的角速度矢量ω等于两个角速度矢量ω₁和ω₂的矢量和，它遵守平行四边形法则。现有仪器中缺少一种精简直观的演示仪，给教学实验带来了困难。

发明内容

本实用新型的目的在于，通过角速度矢量合成演示仪，演示角速度物理量是一个矢量，其合成角速度矢量与二分角速度矢量间遵守矢量合成的平行四边形法则。

本实用新型公开的一种角速度矢量合成演示仪，包括：底盘和安装在底盘上的两根固定支架、所述固定支架上端通过螺钉连接一半圆弧标尺，所述半圆弧标尺上分布有三个可移动的箭头；底盘上成三角固定有右手轮、左手轮和轮滑，三者成一平面，其上放置一个球体，球体表面均匀分布有红点。

所述左右手轮分别由一根固定在底盘上的圆杆和套装在圆杆上可自由转动的圆盘组成，所述圆盘在圆杆轴向方向固定。

所述半圆弧标尺可以在两固定支架间转动。

所述球体内充满气体，可灵活转动。

本实用新型公开的所述角速度矢量合成演示仪，结构精简，通过相互垂直的两个转动，形象生动地演示了二个角速度的合成，富有启发性。

附图说明

图1为本实用新型所述的角速度矢量合成演示仪

图2为轮滑的局部示意图

其中：1为底盘；2为右手轮；3为左手轮；4为球体；5为固定支架；6为半圆弧标尺；7为轮滑。

具体实施方式

如图1所示，角速度矢量合成演示仪包括：底盘1，安装在底盘上的两根固定支架5，固定支架上端通过螺钉连接一半圆弧标尺6，半圆弧标尺6上分布有三个可移动的箭头；底盘上成三角固定有右手轮2、左手轮3和轮滑7，如图2所示；其中左右手轮分别由一根固定在底盘上的圆杆和套装在圆杆上可自由转动的圆盘组成，该圆盘在圆杆轴向方向固定；左右手轮和轮滑成一平面，其上放置一个球体4，球体4表面均匀分布有红点，内部充满气体。

其中底盘1的尺寸优选为ø180×10mm。

转动左手轮3，使球体4沿一确定的转轴匀速转动，球上的红点描绘出一簇圆孤线，它们位于与确定的转轴方向相垂直的平面内；这些圆孤线转动方向按右手螺旋法则旋进的方向就是分角速度矢量ω₁的方向；转动半圆弧标尺6并沿半圆弧移动箭头，使其箭头指示ω₁的方向。

按上述操作步骤，摇动右手轮2，且移动另一箭头示出角速度矢量ω₂的方向。

用左右两手分别同时摇动两个手轮，使球体4同时参与两个确定方向的转动，为分角速度矢量沿ω₁和ω₂两个方向。当摇动两个手轮的转速相同时，即二分角速度矢量的大小相等时，则圆点转动所描绘出的一簇圆点位于与两箭头所夹角的角平分线相垂直的平面内；此时圆点转动方向按右手法则判断，旋进的方向（分角线的方向）就是合角速度矢量ω的方向，它们满足平行四边形运算法则：ω=ω₁+ω₂。

Claims (4)

1.角速度矢量合成演示仪，其特征在于，包括：底盘和安装在底盘上的两根固定支架、所述固定支架上端通过螺钉连接一半圆弧标尺，所述半圆弧标尺上分布有三个可移动的箭头；底盘上成三角固定有右手轮、左手轮和轮滑，三者成一平面，其上放置一个球体，球体表面均匀分布有红点。

2.根据权利要求1所述的角速度矢量合成演示仪，其特征在于，所述左右手轮分别由一根固定在底盘上的圆杆和套装在圆杆上可自由转动的圆盘组成，所述圆盘在圆杆轴向方向固定。

3.根据权利要求1所述的角速度矢量合成演示仪，其特征在于，所述半圆弧标尺可以在两固定支架间转动。

4.根据权利要求1所述的角速度矢量合成演示仪，其特征在于，所述球体内充满气体，可灵活转动。