CN2531476Y - 可演示滚动物体转动贯量的装置 - Google Patents

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梁兆正
聂承国
章兴飞
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Abstract

本实用新型一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特点是，包括：台架、支承柱、支撑转轴、一组翘板及多组滚轮；一组翘板中每个翘板的形状大小一样；每个翘板包括连为一体的一底板、一对支架和一导轨，支架设在底板上方，导轨架设在支架上；每个翘板的底板中心设有轴孔，通过支撑转轴将该组翘板串接排列与支承柱转动式连接；多组滚轮中每组滚轮中的任一个都可沿导轨滚动，且每个滚轮的直径一样、重量相同，但质量分布不同。参与者选择一组(两个)滚轮分别放在各导轨的高端，滚轮便沿着微倾的导轨争先恐后而下。由于两个滚轮重量相等、外径一样但质量分布不同，其转动惯量亦不同，因此滚动的速度不一样，从而演示了滚动物体的转动惯量。

Description

可演示滚动物体转动贯量的装置
技术领域
本实用新型涉及一种可演示滚动物体转动贯量的装置。
背景技术
以往在教学中涉及讲解滚动物体转动贯量的概念的时候，老师只能从定义上启发学生的思维，效果较差。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有教学中对滚动物体转动贯量讲解抽象的缺点而提供的一种通过实物来直观的演示质量、角动量、线速度、转动惯量的概念及相互关系的可演示滚动物体转动贯量的装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，包括：台架、支承柱、支撑转轴、一组翘板及多组滚轮；所述的一组翘板中每个翘板的形状大小一样；每个翘板包括一底板、一对支架和一导轨，所述的支架设在底板上方，所述的导轨架设在支架上；所述的每个翘板的底板中心设有轴孔，通过支撑转轴将该组翘板串接排列与支承柱转动式连接；所述的多组滚轮中每组滚轮中的任一个都可沿导轨滚动，该一组滚轮中每个滚轮的直径一样、重量相同，但质量分布不同。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的一组翘板之间左右平行设置。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的一组翘板为至少一对形状、大小相同的翘板。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的每个翘板中，其导轨长于底板，且该导轨的两端为上翘的弧形。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的每组滚轮至少有两只，其质量相等、直径相同，但质量分布状况不同。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的两个滚轮中一个质量主要集中在中心区域，另一个质量主要分布在边缘区域。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的台架上沿支承柱轴对称设有一对限位块，限制翘板倾斜的角度为10°±2°。
上述一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其中，所述的台架上对应于导轨一端下方的部位设有一保护柱，该保护柱的顶部为圆弧形，与导轨端部的弧形一致。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，参与者通过称重选择一组重量相等、外径一样的滚轮分别放在各导轨的同一高端，滚轮便沿着微倾的导轨争先恐后而下。由于一组滚轮重量相等、外径一样但质量分布不同，其转动惯量亦不同，因此滚动的速度不一样，从而演示了滚动物体的转动惯量。
附图说明
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意主视图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
请参阅附图。一种可演示滚动物体转动贯量的装置，包括：台架1、支承柱2、支撑转轴3、一对翘板4及多组滚轮5；一对翘板4中每个翘板的形状大小一样。每个翘板4包括一底板41、一对支架42和一导轨43，支架42设在底板41上方，导轨43架设在支架42上，导轨长于底板，且该导轨的两端为上翘的弧形，并且该对导轨之间左右平行。每个翘板4的底板中心设有轴孔(未图示)，通过支撑转轴3将该对翘板串接排列与支承柱2转动式连接。
本实用新型台架1上沿支承柱轴对称设有一对限位块11，限制翘板倾斜的角度为10°±2°，既保证滚轮在导轨上可自由滚动，又不致滚动太快，影响演示效果。
本实用新型台架1上对应于导轨一端下方的部位还设有一保护柱12，该保护柱的顶部为圆弧形，与导轨端部的弧形一致，可保护导轨不受滚轮下滑冲力的损坏，延长使用寿命。
本实用新型多组滚轮6中每组滚轮中的任一个都可沿导轨滚动，该一组滚轮中每个滚轮的直径一样、重量相同，但质量分布不同。本实施例备有三组重量不一且直径不同的待试滚轮，可供参与者自行参与、选择、和体验。每组滚轮按导轨的设置数量设置，本实施例的导轨一组为两个，所以一组滚轮亦为两只，其质量相等、直径相同，但质量分布状况不同。该两个滚轮中一个质量主要集中在中心区域，另一个质量主要分布在边缘区域。
本实用新型装置参与性很强，不分男女老少皆可自己动手参与，挑选一组外经相同的转轮放在展品称重台上称一称重量(同组转轮重量相差不大于10克)，然后放在导轨一端。抬动翘板，观察效果，不难得出结论：虽然两个转轮直径一样、重量相同，但是由于质量分布不均，质量集中在中间的一个转轮显然比质量集中在边缘的转轮转起来快，而且更快到达另一端。这就是物理力学中所描述的角动量、转动惯量的概念。在其他条件相同时，转动惯量愈大，起步愈慢。可引发参与者的思考。

Claims (8)

1.一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，包括：台架、支承柱、支撑转轴、一组翘板及多组滚轮；所述的一组翘板中每个翘板的形状大小一样；每个翘板包括一底板、一对支架和一导轨，所述的支架设在底板上方，所述的导轨架设在支架上；所述的每个翘板的底板中心设有轴孔，通过支撑转轴将该组翘板串接排列与支承柱转动式连接；所述的多组滚轮中每组滚轮中的任一个都可沿导轨滚动，该一组滚轮中每个滚轮的直径一样、重量相同，但质量分布不同。
2.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的一组翘板之间左右平行设置。
3.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的一组翘板为至少一对形状、大小相同的翘板。
4.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的每个翘板中，其导轨长于底板，且该导轨的两端为上翘的弧形。
5.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的每组滚轮至少有两只，其质量相等、直径相同，但质量分布状况不同。
6.根据权利要求5所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的两个滚轮中一个质量主要集中在中心区域，另一个质量主要分布在边缘区域。
7.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的台架上沿支承柱轴对称设有一对限位块，限制翘板倾斜的角度为10°±2°。
8.根据权利要求1所述的一种可演示滚动物体转动贯量的装置，其特征在于，所述的台架上对应于导轨一端下方的部位设有一保护柱，该保护柱的顶部为圆弧形，与导轨端部的弧形一致。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104361792A (zh) * 2014-11-10 2015-02-18 皖西学院 一种转动惯量测量装置
CN109545043A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 艾祎璠 一种演示转动惯量的科普装置
CN112460432A (zh) * 2020-11-04 2021-03-09 山西平阳重工机械有限责任公司 一种中心对称的多自由度旋转平台

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