CN210606235U - 一种可调周期和幅度的单摆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可调周期和幅度的单摆，包括底座、立柱、中心轴、摆杆，所述底座上端设置有所述立柱，所述立柱上设置有所述中心轴，所述中心轴上设置有前端螺母，所述中心轴上于所述前端螺母后端设置有回转套螺母，所述中心轴上于所述回转套螺母后端设置有回转套，所述中心轴上于回转套螺母和回转套之间设置有所述摆杆，所述中心轴上于回转套后端设置有挡环，所述中心轴上于所述挡环后侧设置有后端螺母，所述摆杆下端设置有重锤，所述重锤两侧设置有永久磁铁。本实用新型利用电磁铁可以调节单摆在摆动的力，从而能够直观观察摆动幅度情况，利用调节摆杆的长短，从而能够直观观察摆动的周期情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及单摆领域，特别是涉及一种可调周期和幅度的单摆。
背景技术
单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。若小球只限于铅直平面内摆动，则为平面单摆，若小球摆动不限于铅直平面，则为球面单摆。
在教学过程中，一般的单摆只能简单的观察单摆的结构和演示，不能根据实际情况去调节单摆的幅度和周期，使得学生不能对单摆进行有效地观察和理解。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可调周期和幅度的单摆。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种可调周期和幅度的单摆，包括底座、立柱、中心轴、摆杆，所述底座上端设置有所述立柱，所述立柱上设置有所述中心轴，所述中心轴上设置有前端螺母，所述中心轴上于所述前端螺母后端设置有回转套螺母，所述中心轴上于所述回转套螺母后端设置有回转套，所述中心轴上于回转套螺母和回转套之间设置有所述摆杆，所述中心轴上于回转套后端设置有挡环，所述中心轴上于所述挡环后侧设置有后端螺母，所述摆杆下端设置有重锤，所述重锤两侧设置有永久磁铁，所述立柱上于所述重锤下侧设置有电磁铁架，所述电磁铁架上两侧设置有电磁铁，所述电磁铁架上设置有固定螺栓，所述立柱上开设有与所述固定螺栓相对应的限位槽，所述固定螺栓穿过限位槽后安装有固定螺母，所述底座上设有电源开关，所述底座上的所述电源开关前侧设置有调节旋钮。
优选的：所述立柱通过螺栓连接所述底座，所述底座和所述立柱材质为不锈钢。
如此设置，所述立柱起支撑作用，所述底座起承载作用，通过螺栓连接保证了连接强度。
优选的：所述限位槽与所述立柱一体成型。
如此设置，所述限位槽起安装和限位作用，一体成型使用方便。
优选的：所述电磁铁通过胶粘连接所述电磁铁架。
如此设置，所述电磁铁起调节磁力大小作用，通过胶粘连接保证了连接强度。
优选的：所述重锤通过螺钉连接所述摆杆，所述永久磁铁通过胶粘连接所述重锤。
如此设置，所述重锤起摆动作用，通过螺钉连接保证了连接稳定性。
优选的：所述回转套螺母、所述回转套转动连接所述中心轴。
如此设置，所述回转套螺母、所述回转套起固定所述摆杆作用，转动连接保证摆动的效果。
优选的：所述前端螺母、所述后端螺母通过螺纹连接所述中心轴，所述挡环套接在所述中心轴。
如此设置，所述中心轴起支撑作用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、利用电磁铁可以调节单摆在摆动的力，从而能够直观观察摆动幅度情况；
2、利用调节摆杆的长短，从而能够直观观察摆动的周期情况。
附图说明
图1是本实用新型所述一种可调周期和幅度的单摆的第一结构示意图；
图2是本实用新型所述一种可调周期和幅度的单摆的第二结构示意图；
图3是本实用新型所述一种可调周期和幅度的单摆的主视图；
图4是本实用新型所述一种可调周期和幅度的单摆的左视图。
附图标记说明如下：
1、底座；2、立柱；3、中心轴；4、前端螺母；5、回转套螺母；6、回转套；7、挡环；8、摆杆；9、重锤；10、永久磁铁；11、电磁铁架；12、电磁铁；13、电源开关；14、调节旋钮；15、限位槽；16、固定螺栓；17、后端螺母；18、固定螺母。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
实施例1
如图1-图4所示，一种可调周期和幅度的单摆，包括底座1、立柱2、中心轴3、摆杆8，底座1上端设置有立柱2，立柱2上设置有中心轴3，中心轴3上设置有前端螺母4，中心轴3上于前端螺母4后端设置有回转套螺母5，中心轴3上于回转套螺母5后端设置有回转套6，中心轴3上于回转套螺母5和回转套6之间设置有摆杆8，中心轴3上于回转套6后端设置有挡环7，挡环7后侧设置有后端螺母17，摆杆8下端设置有重锤9，重锤9两侧设置有永久磁铁10，立柱2上于重锤9下侧设置有电磁铁架11，电磁铁架11上两侧设置有电磁铁12，电磁铁架11上设置有固定螺栓16，立柱2上开设有与固定螺栓16相对应的限位槽15，固定螺栓16穿过限位槽15后安装有固定螺母18，底座1上设有电源开关13，底座1上的电源开关13前侧设置有调节旋钮14。
优选的：立柱2通过螺栓连接底座1，底座1和立柱2材质为不锈钢，立柱2起支撑作用，底座1起承载作用，通过螺栓连接保证了连接强度，限位槽15一体成型与立柱2，电磁铁架11通过固定螺栓16连接立柱2，限位槽15起安装和限位作用，一体成型使用方便；电磁铁12通过胶粘连接电磁铁架11，电磁铁12起调节磁力大小作用，通过胶粘连接保证了连接强度；重锤9通过螺钉连接摆杆8，永久磁铁10通过胶粘连接重锤9，重锤9起摆动作用，通过螺钉连接保证了连接稳定性；回转套螺母5、回转套6转动连接中心轴3，回转套螺母5、回转套6起固定摆杆8作用，转动连接保证摆动的效果；前端螺母4、后端螺母17通过螺纹连接中心轴3，挡环7套接在中心轴3，中心轴3起支撑作用。
工作原理：单摆的固有周期T的公式T=2πL/g，其中π为圆周率，L为摆杆8的相对长度，即重锤9到中心轴3的距离，g为重力加速度，由上式可知，调节L即改变了单摆的固有周期，可在摆杆8上做刻度线对应不同的周期，使用时根据所需周期，将摆杆8调至相应刻度线即可，摆杆8是安装在回转套螺母5、回转套6之间，摆杆8中间的槽是用来卡在回转套6外侧的，且回转套螺母5、回转套6是套接在中心轴3外部的，前端螺母4是防止回转套螺母5、回转套6脱落的，利用调节回转套螺母5、回转套6来调节摆杆8的长度，回转套螺母5、回转套6是以中心轴3为中心摇摆，摆杆8跟随回转套6摇摆，和中心轴3没有接触，重锤9的两侧设有两个永久磁铁10，其下方设有两个电磁铁12，当需增大幅度时，利用调节旋钮14改变相应电磁铁12的电流方向以改变电磁力方向，向重锤9施以推力，单摆的幅度就会增大，相反，需减小幅度时，改变相应电磁铁12的电流方向，向重锤9施以拉力，则单摆的幅度就会减小。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (7)
1.一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：包括底座（1）、立柱（2）、中心轴（3）、摆杆（8），所述底座（1）上端设置有所述立柱（2），所述立柱（2）上设置有所述中心轴（3），所述中心轴（3）上设置有前端螺母（4），所述中心轴（3）上于所述前端螺母（4）后端设置有回转套螺母（5），所述中心轴（3）上于所述回转套螺母（5）后端设置有回转套（6），所述中心轴上于回转套螺母（5）和回转套（6）之间设置有所述摆杆（8），所述中心轴上于回转套（6）后端设置有挡环（7），所述中心轴（3）上于所述挡环（7）后侧设置有后端螺母（17），所述摆杆（8）下端设置有重锤（9），所述重锤（9）两侧设置有永久磁铁（10），所述立柱（2）上于所述重锤（9）下侧设置有电磁铁架（11），所述电磁铁架（11）上两侧设置有电磁铁（12），所述电磁铁架（11）上设置有固定螺栓（16），所述立柱（2）上开设有与所述固定螺栓（16）相对应的限位槽（15），所述固定螺栓（16）穿过限位槽（15）后安装有固定螺母（18），所述底座（1）上设有电源开关（13），所述底座（1）上的所述电源开关（13）前侧设置有调节旋钮（14）。
2.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述立柱（2）通过螺栓连接所述底座（1），所述底座（1）和所述立柱（2）材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述限位槽（15）与所述立柱（2）一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述电磁铁（12）通过胶粘连接所述电磁铁架（11）。
5.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述重锤（9）通过螺钉连接所述摆杆（8），所述永久磁铁（10）通过胶粘连接所述重锤（9）。
6.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述回转套螺母（5）、所述回转套（6）转动连接所述中心轴（3）。
7.根据权利要求1所述的一种可调周期和幅度的单摆，其特征在于：所述前端螺母（4）、所述后端螺母（17）通过螺纹连接所述中心轴（3），所述挡环（7）套接在所述中心轴（3）。
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| CN201921823486.3U CN210606235U (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 一种可调周期和幅度的单摆 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2621177A (en) * | 2022-08-05 | 2024-02-07 | Andrew Karim Arif | Repelling magnetic instrument |
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2019
- 2019-10-28 CN CN201921823486.3U patent/CN210606235U/zh not_active Expired - Fee Related
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