[实用新型]一种平面动量守恒演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验演示装置，尤其是一种平面动量守恒演示装置。

背景技术

在物理实验中，尤其是动量守恒定律实验中，由于不可避免的摩擦力和空气阻力，造成实验数据必然存在一定误差，因此减小摩擦力是将误差值控制在百分之五以内的主要解决方式。现有实验演示仪结构包括一半圆轨道，该半圆轨道上端设置一入射球，所述半圆轨道下端连接一水平轨道的一侧端部，该水平轨道另一侧端部的延长线间隔一入射球直径的位置上安装一铰块，该铰块上端设置一轻质金属球，所述轻质金属球的最低点位于所述水平轨道最低处的延长线上。当入射球出离水平轨道后撞击轻质金属球时，由于惯性轻质金属球会带动铰块发生偏转，铰块与铰轴之间发生滑动摩擦，将对实验结果造成较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、减小不必要的摩擦，误差更小的平面动量守恒演示装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种平面动量守恒演示装置，包括一半圆轨道和水平轨道，所述半圆轨道下端连接一水平轨道的一侧端部，在半圆轨道上端设置一入射球，其特征在于：在所述水平轨道的另一侧端部制出的凹孔内嵌装一光电开关，该水平轨道另一侧端部旁侧悬装一电磁铁，该电磁铁下端部吸附一轻质金属球，该轻质金属球与所述水平轨道相对位，所述光电开关通过一继电器连接所述电磁铁。

而且，所述入射球飞出水平轨道另一侧端部时与轻质金属球对心碰撞。

而且，所述轻质金属球与入射球的直径相同，该轻质金属球最靠近水平轨道处与水平轨道同侧端面间距为一个轻质金属球的直径，所述轻质金属球的最低点位于所述水平轨道最低处的延长线上。

而且，所述轻质金属球的质量小于入射球。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，水平轨道内嵌装的光电开关连接所述继电器，该继电器控制所述电磁铁的闭合，从而控制轻质金属球的掉落过程中保证与所述入射球发生碰撞时，该轻质金属球只受重力作用；所述轻质金属球的安装位置与水平轨道的端面相对应，从而保证与入射球发生的碰撞为对心碰撞；所述轻质金属球质量略小于入射球从而更便于观测试验结果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

本实用新型的工作过程是：

一种平面动量守恒演示装置，包括一半圆轨道2和水平轨道8，所述半圆轨道下端连接一水平轨道的一侧端部，在半圆轨道上端设置一入射球1，本实用新型特征在于，在所述水平轨道的另一侧端部制出的凹孔6内嵌装一光电开关7，该水平轨道另一侧端部旁侧通过一固定架悬装一电磁铁4，该电磁铁下端部吸附一轻质金属球5，该轻质金属球与所述水平轨道相对位，所述光电开关通过一继电器3连接所述电磁铁。

本实施例中，所述入射球飞出水平轨道另一侧端部时与轻质金属球对心碰撞。更优选的方案是：所述轻质金属球与入射球的直径相同，该轻质金属球最靠近水平轨道处与水平轨道同侧端面间距为一个轻质金属球的直径，所述轻质金属球的最低点位于所述水平轨道最低处的延长线上。所述轻质金属球的质量小于入射球。

本实用新型使用时，继电器线圈得电，电磁铁得电将轻质金属球吸附住，开始试验后，入射球沿着半圆轨道和水平轨道滚动，经过所述光电开关时，该光电开关输出一开关量，使继电器线圈失电，并使电磁铁断电，此时轻质金属球由于失去吸附力而准备做自由落体，在其还未下落时就与入射球发生碰撞，入射球和轻质金属球的重心位于同一水平位置并发生对心碰撞，所述轻质金属球与入射球坠落后分别测量所述两球的位置，并单独测量只有入射球做平抛运动的位置，根据公式验证动量守恒定律。