[实用新型]一种验证动量守恒定律的实验装置

说明书

本实用新型涉及实验室设备技术领域，具体涉及一种验证动量守恒定律的实验装置。其目的是为了克服现有验证动量守恒定律的实验装置价格昂贵，无法满足所有学生同时动手实验的需求，替代实验装置无法验证除碰撞后A小车和B小车速度相同以外其他情况系统动量是否守恒的问题。本实用新型设计了一款验证动量守恒定律的实验装置，对替代实验装置进行改良，设置两个打点计时器，分别对A小车和B小车进行测速，并且设置齿轮组件，使得A小车无论正向还是反向运动，其速度都能测得，从而解决替代实验装置无法验证除碰撞后A小车和B小车速度相同以外其他情况系统动量是否守恒的问题。

技术领域

本实用新型涉及实验室设备技术领域，具体涉及一种验证动量守恒定律的实验装置。

背景技术

一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。

验证动量守恒定律常用的实验装置是气垫导轨和滑轨，但是气垫导轨价格昂贵，通常实验室气垫导轨的数量有限，故让学生动手验证时，无法做到每组都有，所以常用替代实验装置进行实验，替代实验装置为：小车、橡皮泥、纸带和打点计时器，步骤为：首先将A小车和B小车放置在光滑桌面上，将A小车前端粘上橡皮泥，然后将纸带穿过打点计时器后安装在A小车上，B小车静止，推动A小车撞击B小车，撞击后A小车和B小车粘合成一体共同运动，通过纸带上打点计时器打出的点，可以计算出碰撞前A小车的速度和碰撞后A、B小车共同的速度，从而计算出该系统碰撞前后的动量，即可验证动量守恒定律。

上述替代实验装置只能验证碰撞后A小车和B小车速度相同的情况，但碰撞后A小车可能与B小车不共速向前运动，也可能静止，还可能反向运动，该替代实验装置无法验证这些情况的系统动量是否守恒。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有验证动量守恒定律的实验装置价格昂贵，无法满足所有学生同时动手实验的需求，替代实验装置无法验证除碰撞后A小车和B小车速度相同以外其他情况系统动量是否守恒的问题。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

设计一款验证动量守恒定律的实验装置，对替代实验装置进行改良，设置两个打点计时器，分别对A小车和B小车进行测速，并且设置齿轮组件，使得A小车无论正向还是反向运动，其速度都能测得，从而解决替代实验装置无法验证除碰撞后A小车和B小车速度相同以外其他情况系统动量是否守恒的问题。具体方案如下：

一种验证动量守恒定律的实验装置，包括两个小车组合、滑轨组件和两个打点计时器，进一步的，所述两个小车组合均位于滑轨组件内，所述两个小车组合与两个打点计时器一一对应，并在打点计时器与小车组合之间设置纸带；所述小车组合包括至少一个改良小车；

所述改良小车包括车体、轮轴、内齿轮、外转轮和支撑构件；

所述内齿轮套设在轮轴上，其上布设有一圈棘齿；

所述外转轮套设在内齿轮上，外转轮与车体的车顶内壁之间通过支撑构件相连；

所述外转轮内壁上设有限位组件，所述限位组件用于对所述棘齿顺时针旋转的限位，通过限位组件和棘齿的配合控制外转轮相对于内齿轮同步转动或静止。

进一步的，所述小车组合包括两个改良小车，两个改良小车之间通过连接件一连接。

进一步的，所述小车组合包括一个改良小车和一个实验小车，两者之间通过连接件一连接，所述实验小车包括外壳、四个车轮和两个车轴，所述每两个车轮套设在同一个车轴的两端。

进一步的，所述外转轮内壁上开有多个凹槽，每个凹槽内设有一个所述限位组件，每个所述限位组件均包括木块和位于木块下方且对木块底端进行限位的卡柱，木块与凹槽通过连接件二连接。