CN2161962Y - 平抛物体运动描迹器 - Google Patents

Abstract

一种平抛物体运动描迹器，它有弹射架、抛体和 竖直面板组成。抛体上设有自动射水描迹装置；弹射 架由活动推板和水平托槽组成；有拉力牵引的活动推 板，将抛体从水平托槽上弹射推出，作具有水平初速 度的平抛运动，抛体即自动描迹。实验时方便、操作 简单、成本低廉、准确性高、制作简单容易。

Description

本实用新型涉及一种描绘平抛物体运动轨迹的装置，尤其是由竖直面板、弹射架和带有自动描迹装置的平抛物体组成的平抛物体运动描迹器。

研究平抛物体运动规律是高中物理力学中必不可少的内容，中学教学实验所用仪器是利用小球从一个固定的斜槽上滚下，使小球通过斜轨水平末端时，以水平初速度抛出做平抛运动。然后经过多次穿过竖直面板上定有的有孔纸卡上小孔，用铅笔记下小球穿过孔的位置，描出一系列的点，最后用平滑的曲线连接这些点，画出小球做平抛运动的轨迹。用该仪器进行描点画轨迹存在一定的误差，因小球必须作多次平抛运动，在轨道不能保证完全相同，这样所描的点，不一定在同一轨道上，实验结果必然有误差，另外小球通过纸卡上的孔时，并不垂直，当找点位置离抛出点较近时，小球通过纸卡的速度方向与水平纸卡夹角就较小；小球无碰撞通过纸卡孔，就要求纸卡上的孔宽一些，当纸卡越向下移位找点时，夹角就越增大，此时，纸卡孔宽就越显过大了，这样描出的点越不准确，而且找点麻烦，且费时。

本实用新型的目的是提供一种物体平抛运动描迹器，它能方便地、准确地描出物体平抛运动实验时的运动轨迹，无须把大量时间花在调试找点上，也无须做多次小球平抛运动，只要将抛体作一次平抛运动即能描出其轨迹。

为达到上述目有，本实用新型采用的解决方案是：它有弹射架，带有自动描迹装置的抛体和竖直面板组成的平抛物体运动描迹器，其弹射架置于竖直面板一侧的顶端，抛体置于弹射架的水平托槽内，托槽上一侧约占一半位置设有面板复盖，面板下托槽内插有活动推板，活动推板上有一滑轮，面板上有两个固定点，在滑轮与固定点之间有拉力牵引，沿水平托槽一侧边沿的活动推板上的一道小槽，面板上设的启动杆的一端沿面板弯曲向下，卡在小槽内，启动杆另一端起挠，将起挠的一端下压时，即另一端卡口上提，则有拉力拉牵的活动推板立即弹射出去，弹射的活动推板又把槽内的抛体弹射出去，作平抛运动，面板上还设有曲杆，曲杆一端与启动杆起挠一端接触或接近，压下启动杆，则使曲杆受到向后的力的作用，使曲杆另一端外移，在曲杆另一端里侧设有象皮头密封垫恰好封盖住抛体上自动射水小孔，曲杆外移，则象皮头密封垫离开射水小孔，射水小孔自动射水。

抛体是一个底面作切角处理的长方体，长方体中的空腔内装墨水，空腔一端为射水小孔，另一端有空腔盖，盖上设有充气小孔，盖里小孔上有密封垫、弹簧、贮气室和出气孔，弹簧置于贮气室内。由充气小孔充入液化气，液化气压进入空腔，挤压空腔内墨水，抛体上射水小孔一旦打开小孔即自行喷出一小束极细的高速液流，随抛体运动而描绘其运动轨迹。

本实用新型采用弹射架的活动推板的弹射把带有自动描迹装置的抛体弹射平抛出去，所描的轨迹是一个轨道一次性的过程，实验结果无误差，另外抛体无须再通过纸卡穿孔来描迹，因此纸卡找位置定点的时间节省了，实验难度降低了，同时，纸卡在下移找点时，纸卡上的孔显得过宽，所描出的点的不准确性也消除了。本实用新型制作简单，成本低廉，操作方便，容易，准确度高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种平抛物体运动描迹工作状况正面立体示意图；

图2是本实用新型平抛物体运动描迹器的弹射架工作状况立体示意图；

图3是本实用新型平抛物体运动描迹器的抛体立体示意图；

图4是本实用新型平抛物体运动描迹器的A－A′剖面图。

在图1所示中平抛物体运动轨迹器的弹射架（3）固定在竖直面板（1）一侧的顶端处，弹射架（3）有水平托槽（14）和活动推板（8）组成，水平托槽（14）一侧约占一半面积的位置上盖有面板（12）（见图2），活动推板（8）插于面板下水平托槽（14）内，活动推板（8）的长度长于水平托槽（14）伸出水平托槽（14）外，在水平托槽外的活动推板（8）下的一端上设置一小滑轮（16），活动推板（8）的下面设下档板条（7），活动推板（8）的另一端顶端设有一条高出面板的上档板条（13）面板（12）上设两个固定点（11），用橡皮筋等拉力材料固定在两固定点（11）与小滑轮（16）之间，活动推板（8）向外拉，上档板条（13）档在面板（12）上，在活动推板（8）上沿面板（12）边缘交接处设一小卡槽（9），面板（12）上设一启动杆（10），用一固定点将启动杆（10）固定在面板（12）上，启动杆（10）的一端起挠，另一端沿面板（12）边沿弯曲，卡在活动推板（8）的小卡槽（9）内，使有拉力拉牵的活动推板（8）被拉出槽外时，启动杆（10）一端的弯曲卡口卡在小卡槽（9）内，保持活动推板（8）在有拉力牵引下的稳定状态，下档板条（7）档住活动推板在弹射时不致完全弹射出，在水平托槽（14）的面板（12）上设置的曲杆（19），用一个固定点固定在水平托槽的边缘上，曲杆（19）一端与启动杆（10）起挠的一端相接触或相接近，曲杆（19）另一端里侧设有橡皮头（20），曲杆（19）长度与抛体（2）宽度、长度相对应，使曲杆（19）上的橡皮头恰好封住抛体（2）上自动射水小孔（25），曲杆（19）与起挠的启动杆（10）接触的一端设置一小弹簧（18），使曲杆（19）移动位置后立即复原。抛体（2）（见图3）是底部作B、B′切角处理的长方体，B切角可在抛体（2）离开水平托槽（14）作平抛时，防止抛体（2）翻倒，B′切角是调整抛体重心位置，使其保持在射水孔的中心线上，B切角＝B′切角。抛体长度与水平托槽宽度一致。抛体（2）内所设空腔（26）（见图4）里装墨水，空腔（26）一端设射水小孔（25），另一端是空腔盖（29），空腔盖（29）下垫有密封圈（28），空腔盖（29），上设有加气孔（24），里侧设储气室（22）、弹簧（21）、出气孔（27）及密封垫（23），从加气孔（24）加入液化气或别的有压力的气体，带有压力的气体进入储气室（22）、弹簧（21）和密封垫（23）将加气孔（24）密封，气体通过出气孔（27）进入空腔（26），将空腔（26）内墨水从射水孔（25）中压射出一束极细的高速液流。水平托槽（14）边缘略宽，抛体（2）上射水孔离白纸（4）虽较近，但不与纸接触，便于射水孔（25）射水描述。

用图钉把白纸（4）钉在竖直面板（1）上，并调整螺丝（6），使垂锤线（5）与竖直面板（1）上的Y轴重合进行检查竖直面板（1）是否竖直，弹射架（3）的水平托槽（14）是否成水平，然后从水平托槽（14）内拉出活动推板（8），启动板（10）的弯曲卡口卡入小槽（9）内，支架好弹射架（3），抛体（2）的空腔（26）内装好墨水，由于射水孔（25）直径很细，而且此时空腔尚无气压，墨水不会自动流出，把装好墨水的抛体（2）放在由拉力拉紧的弹射架（3）的水平托槽（14）内，曲杆（19）的橡皮头（11）将抛体（2）上射水孔（25）封压住，再从加气孔（24）处加入液化气或有压力的气体，抛体（2）作平抛运动实验准备就绪。压下启动杆（10）起挠的一端，曲杆（19）移动位置打开射水孔（25），活动推板（8）立即作弹射，把抛体（2）推出，作带有水平初速度的平抛运动，抛体（2）上射水孔（25）立即射水描迹。

Claims (2)

1、一种平抛物体运动描迹器，它有弹射架(3)抛体(2)和竖直面板(1)组成，竖直面板(1)上钉有白纸(4)及重锤(5)，白纸(4)上有直角坐标系，竖直面板(1)一侧底端有调整螺丝(6)，弹射架(3)置于竖直面板(1)一侧的顶端，抛体(2)置于弹射架(3)的水平托槽(14)内，其特征是：水平托槽(14)一侧的上面约一半位置设有面板(12)复盖，面板(12)下插有活动推板(8)，活动推板(8)的一端伸出槽口，槽口外活动推板(8)下面靠近边沿处设有一条档板条(7)，其另一端边沿设有高出面板(12)的档板(13)，从档板(13)到与面板(12)另一边缘交接处的活动推板(8)上设有一小槽(9)，在伸出水平槽外的活动推板(8)上面设一小滑轮(16)，面板(12)上设两个固定点(11)，固定点(11)与滑轮(16)之间有拉力牵引，面板(12)上所设的启动杆(10)一端沿面板(12)边沿弯曲，弯曲口卡在活动推板(8)的小槽(9)内，启动杆(10)的另一端起挠，并与曲杆(19)的一端相接触或接近，曲杆(19)与启动杆接触的一端有小弹簧(18)拉牵，曲杆(19)另一端内侧面装有橡皮头(20)，曲杆(19)固定在水平托槽(14)边缘，在拉出约活动推板后的水平托槽(14)内，置放带有自动射水装置的抛体(2)，曲杆(19)的长度、宽度与抛体(2)长宽相对应，抛体(2)的长度与水平托槽(14)的内槽口宽度一致，曲杆(19)的橡皮头恰能封住抛体(2)的射水孔(25)。

2、根据权利要求1所述的平抛物体运动描迹器，其特征在于抛体（2）是一个底面作B、B′切角处理的长方体，长方体中心内有空腔（26），空腔（26）内装墨水，空腔一端为射水小孔（25），另一端有空腔盖（29），空腔盖（29）里垫有密封垫（28），空腔（29）上设有充气小孔（24），空腔盖内设有储气室（22），储气室内有弹簧（21）和密封垫（23），储气室  （22）上有出气孔（27），储气室（22）内充液化气或带有压力的压缩气体。

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