[发明专利]用于理论力学的动量定理教具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于理论力学的动量定理教具。

背景技术

动量定理是理论力学当中一个应用性较强的知识点，是动力学当中的重要基础理论之一，在诸多生活和工程领域中有着广泛的应用。过去，工科学生学习这门理论觉得比较枯燥，影响学习效果。

发明内容

为了解决目前的理论力学教具缺乏演示的教具的问题，本发明提出了一种能够直观学习动量定理、结构简单的用于理论力学的动量定理教具。

本发明所述的用于理论力学的动量定理教具，其特征在于：包括发射装置、接收装置、带有支撑立柱的支座、用于围在支座外围的挡板，所述发射装置、接收装置和挡板均固定在所述的支座上；所述发射装置包括多个依次排列的用于击打小挡板的钢球、用于吸引钢球的磁铁、用于容纳钢球的导向槽和用于调整导向槽的前后位置的手柄，所述的钢球排列在导向槽内，所述的钢球之间的导向槽内固定所述的磁铁；所述的导向槽架在所述的支座的支撑立柱上；所述接收装置包括抱箍、小挡板、旋转挡板、安装轴、安装轴轴承，所述的小挡板和所述的旋转挡板分别安装在所述的安装轴上，所述的抱箍设置在导向槽和安装轴之间。

所述的抱箍上设置钢球穿过的通孔，并且所述的抱箍的通孔的位置和所述的小挡板的位置均位于获得初速度的所述的钢球的下落运动轨迹上。

所述的发射装置设有四颗用于击打小挡板的钢球，分别为第一钢球、第二钢球、第三钢球和第四钢球，其中所述的磁铁位于所述的第一钢球和第二钢球之间。

工作过程如下：先将第一钢球脱离磁铁之后位于导向槽的一端，然后释放第一钢球，此时第一钢球在磁铁吸引的吸引下迅速运动到磁铁处，此时经过动量传递之后将第一钢球的运动依次传递到第三钢球之后，发射第三钢球，第三钢球获得一个额定的初速度，第三钢球和第四钢球发生碰撞，使得第四钢球脱离导向槽作平抛运动；手柄可以调节导向槽的前后位置，使第四钢球能最终击打小挡板，接收第四钢球时，第四钢球通过抱箍击打小挡板，使安装轴旋转，进而使旋转挡板旋转。

本发明的技术构思为：导向槽内通过磁能转化为动能，提供钢球一个额定的初始速度，进而发生碰撞，末端的钢球最终作平抛运动。学生通过计算，调节发射的前后距离，使得小球通过抱箍，击打小挡板，使得旋转挡板转动。

本发明的有益效果是：让学生利用动量定理计算出目标速度，使学生理解和掌握动量定理的知识点。因此本发明可以在工科院校在开设理论力学实验课时推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

本发明所述的用于理论力学的动量定理教具，包括发射装置1、接收装置2、带有支撑立柱31的支座3、用于围在支座外围的挡板4，所述发射装置1、接收装置2和挡板4均固定在所述的支座3上；所述的发射装置1包括多个依次排列的用于击打小挡板的钢球11、用于吸引钢球的磁铁12、用于容纳钢球的导向槽13和用于调整导向槽的前后位置的手柄14，所述的钢球11排列在导向槽13内，所述的钢球11之间的导向槽13内固定所述的磁铁12；所述的导向槽13架在所述的支座3的支撑立柱31上；所述接收装置2包括抱箍21、小挡板22、旋转挡板23、安装轴24、安装轴轴承25，所述的小挡板22和所述的旋转挡板23分别安装在所述的安装轴24上，所述的抱箍21设置在导向槽13和安装轴24之间。

所述的抱箍21上设置钢球11穿过的通孔，并且所述的抱箍21的通孔的位置和所述的小挡板22的位置均位于获得初速度的所述的钢球11的下落运动轨迹上。

所述的发射装置1设有四颗用于击打小挡板22的钢球11，分别为第一钢球111、第二钢球112、第三钢球113和第四钢球114，其中所述的磁铁12位于所述的第一钢球111和第二钢球112之间。

工作过程如下：先将第一钢球111脱离磁铁12之后位于导向槽13的一端，然后释放第一钢球111，此时第一钢球111在磁铁12吸引的吸引下迅速运动到磁铁12处，此时经过动量传递之后将第一钢球111的运动依次传递到第三钢球113之后，发射第三钢球113，第三钢球113获得一个额定的初速度，第三钢球113和第四钢球114发生碰撞，使得第四钢球114脱离导向槽13作平抛运动；手柄可以调节导向槽13的前后位置，使第四钢球114能最终击打小挡板22，接收第四钢球114时，第四钢球114通过抱箍21击打小挡板22，使安装轴24旋转，进而使旋转挡板23旋转。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。