[实用新型]最速降线演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及科普或教学演示器具，具体地说是一种最速降线演示装置。

背景技术

最速降线演示装置是将物体沿最速降线的运动过程与沿直线的运动过程进行展示、比较。其基本原理是，设置一条摆线轨道、一条直线轨道，它们的起点高度一样，终点高度也一样，让两个质量、大小相同小球同时从静止状态开始分别沿直线轨道及摆线轨道自由下落，虽然摆线轨道较直线轨道要长，但由于摆线轨道为最速降线，小球沿摆线轨道下落速度快、所用的时间短，摆线轨道上滚动的小球先到终点。

现有的一种最速降线演示装置的基本结构为：一底板上固定有两条轨道，一条为直线轨道，另一条为摆线轨道，两条轨道的起点高度、终点高度均相同，在两条轨道的起点端设有小球控制机构。这种演示装置中的小球控制机构采用挡板来挡住或释放小球，当挡板落下时，小球被限制，当挡板提升时，小球释放。采用挡板来限制或释放存在的欠缺是：小球释放时受到人为因素的影响及挡板的干扰较大，尤其是挡板提升时容易带动小球，难以保证两小球在静止状态下同时释放，由此带来的问题是，两只小球下滑的时间差过小，而参观者观察最速降线演示装置时，是通过眼睛观察判定两只小球谁先到的，如果两只小球达到终点的时间差过小，很难作出明的确判断，致使演示效果不明显，这样一来，科普的效果大打折扣。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种最速降线演示装置，该演示装置能够确保两只小球在静止状态下同时释放，进而保证两只小球达到终点的时间差，以达到良好的演示效果。

为实现上述目的，本实用新型采用以下方案：最速降线演示装置，在一底板上固定有两条轨道，一条为直线轨道，另一条为摆线轨道，两条轨道的起点高度、终点高度均相同，在两条轨道的起点端设有小球控制机构，小球控制机构具有一转轴，转轴的中部与一摆杆的一端联接，摆杆的另一端与一横杆联接，横杆的两端分别装有一与其转动配合的轴套，转轴穿过直线轨道、摆线轨道的上端部，摆杆位于直线轨道与摆线轨道之间，横杆两端的轴套分别与直线轨道及摆线轨道的中心线对准，转轴位于直线轨道或摆线轨道外侧的一端联接有拨动手柄，直线轨道或摆线轨道上固定有与拨动手柄配合的两只限位销。

使用本实用新型提供的演示装置进行演示的过程为：在横杆及轴套处在放下的位置时，将两只质量及大小均相同的小球分别放在直线轨道、摆线轨道的起点端，两只小球分别由一轴套依托而被限制，然后转动手柄，使横杆连同两只轴套抬起，两只小球同时释放，沿各自的轨道下滑至终点，且摆线轨道上的小球先到。

由上述方案及过程可见，横杆连同两只轴套抬起时，小球与轴套的摩擦力会使得两者或两者之一发生转动，由于轴套与横杆间为转动配合，因此，轴套会产生转动，进而避免了小球的转动，确保了两只小球在静止状态下同时释放；另外，由于轴套与横杆间为转动配合，轴套与横杆间存在的间隙可以用来补偿两小球大小上的存在的误差，以使得两球被释放时始终能同时起跑。

本实用新型结构简单、合理，它操作方便、演示效果好。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A－A剖视图；

图4是图3的B部放大图；

图5是图2的C－C剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图进一步说明本实用新型。

参见图1、图2、图3、图4

本实用新型提供的最速降线演示装置具有一底板2，底板上固定有两条轨道，一条为直线轨道3，另一条为摆线轨道4，两条轨道的起点高度、终点高度均相同，直线轨道3、摆线轨道4的下端部与底板2联接，直线轨道3、摆线轨道4的上端部由固定在底板2上的支柱9支承。在两条轨道的起点端设有小球控制机构，小球控制机构具有一转轴13，转轴13的中部与一摆杆5的一端联接，摆杆5的另一端与一横杆12联接，横杆12的两端分别装有一与其转动配合的轴套14，转轴13穿过直线轨道4、摆线轨道3的上端部，摆杆5位于直线轨道4与摆线轨道3之间，横杆12两端的轴套14分别与直线轨道4及摆线轨道3的中心线对准。本实施例中，转轴13位于摆线轨道3外侧的一端联接有拨动手柄7，摆线轨道3上固定有与拨动手柄7配合的两只限位销8。也可以在转轴13位于直线轨道4外侧的一端联接拨动手柄，对应的，直线轨道上则固定有与拨动手柄配合的两只限位销。本实施例中，直线轨道4及摆线轨道3均由两块完全相同的加工成型的金属板平行相对构成。