CN2713567Y - 改变位能可长期运行的傅科摆 - Google Patents

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Abstract

一种改变位能可长期运行的傅科摆，其特点是改变位能可长期运行的傅科摆在傅科摆球体的重心轴线位置设置一空腔，空腔内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块，滑块通过球体上的电磁铁、控制器或通过球体上的电机、电机控制器作用在空腔内上下运动。本实用新型的改变位能可长期运行的傅科摆结构紧凑、构思新颖，可制作成演示教具和科教玩具，适用于科技馆等场所。

Description

改变位能可长期运行的傅科摆
技术领域
本实用新型涉及科学实验演示用具，尤其是一种改变位能可长期运行的傅科摆。
背景技术
人们在科技馆和一些科教场所可看到不同大小的傅科摆，它演示了物体摆动时质量、周期、频率及相应物理量的变化规律。因为空气阻力的存在，人们通过加大摆球的质量来延长傅科摆连续运动的时间。目前还没有一种通过改变位能实现长时期运行的傅科摆。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种结构新颖的改变位能可长期运行的傅科摆。
本实用新型的目的是这样实现的：在傅科摆球体的重心轴线位置设置一空腔，空腔内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块，滑块通过球体上的电磁铁、控制器或通过球体上的电机、电机控制器作用在空腔内上下运动。
本实用新型的改变位能可长期运行的傅科摆的工作原理是：当傅科摆运动的球体通过垂直位置时，控制器接通电源，电磁铁产生磁力使滑块向上运动至球体中心上部，或电机控制器使电机工作将滑块拉至球体中心上部；当傅科摆球体摆到最高位置时，控制器切断电流，电磁铁磁力消失，或电机控制器使电机停止工作，滑块在重力作用下滑下，到达球体中心的下部，并随球体一起运动。滑块沿球体中心运动产生的位能差，足以克服傅科摆在摆动时遇到的空气阻力，从而实现长期运行。
本实用新型的改变位能可长期运行的傅科摆结构紧凑、构思新颖，可制作成演示教具和科教玩具，适用于科技馆等场所。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型另一种实施例结构示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1中，一种傅科摆球体1与支点8之间用吊绳6相连，在傅科摆球体1的重心轴线位置设置空腔9，空腔9内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块2，空腔9内上部还设有电磁铁3、控制器4及光电管5，在支点8旁边装上发射管7。工作时，打开发射管7，将球体1推至摆动时可达到的最高位置，然后放开，球体1自由摆动，当球体1摆动到垂线位置时，发射管7的光线正好照射到光电管5，光电管5驱动控制器4，控制器4驱动电磁铁3，电磁铁3作用于滑块2，使滑块2向上运动到球体1中心的上部，滑块2的位置变化后，随球体1一齐继续摆动。当球体1摆动到最高位置时，控制器4切断电源，电磁铁3磁力消失，滑块2在重力作用下，下滑到球队体中心的下部，滑块2位置再次发生变化后，仍随球体1一齐摆动。当球队体1再次经过最低位置地，上述运动过程再次发生，滑块2的位置变化增加了球体1的运动，克服傅科摆在摆动时遇到的空气阻力。
实施例2：如图2中，一种傅科摆球体1与支点8之间用吊绳6相连，在傅科摆球体1的重心轴线位置设置空腔9，空腔9内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块2，空腔9内上部还设有电机12、电机控制器11，电机12与滑块2用吊绳10相连，工作时，将球体1推至摆动时可达到的最高位置，然后放开，球体1自由摆动，当球体1摆动到垂线位置时，电机控制器11使电机12工作，电机12通过吊绳10带动滑块2向上运动到球体1中心的上部，滑块2的位置变化后，随球体1一齐继续摆动；当球体1摆动到最高位置时，电机控制器11使电机12停止工作，滑块2在重力作用下，下滑到球队体中心的下部，滑块2位置再次发生变化后，仍随球体1一齐摆动。当球队体1再次经过最低位置地，上述运动过程再次发生，滑块2的位置变化增加了球体1的运动，克服傅科摆在摆动时遇到的空气阻力。

Claims (2)

1、一种改变位能可长期运行的傅科摆，球体(1)与支点(8)之间用吊绳(6)相连，其特征在于：球体(1)的重心轴线位置设置空腔(9)，空腔(9)内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块(2)，空腔(9)内上部还设有电磁铁(3)、控制器(4)及光电管(5)，在支点(8)旁边装上发射管(7)。
2、一种改变位能可长期运行的傅科摆，球体(1)与支点(8)之间用吊绳(6)相连，其特征在于：球体(1)的重心轴线位置设置空腔(9)，空腔(9)内放有可沿空腔轴线上下运动的滑块(2)，空腔(9)内上部还设有电机(12)、电机控制器(11)，电机(12)与滑块(2)用吊绳(10)相连。
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CN101968109A (zh) * 2010-10-26 2011-02-09 常州大学 一种能量自动补偿型单摆装置

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