用于研究碰撞的装置的制作方法

文档序号:11759008阅读:360来源:国知局

本实用新型属于动力学研究领域。



背景技术:

两个物体碰撞,速度会如何改变?虽然这个问题已经被研究的比较清楚了,但是,作为初学者,需要有一些器械用于学习碰撞,或者用于研究碰撞。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型提出:

用于研究碰撞的装置,包括平板制成的底座,底座所在的平面是水平面,竖立支架和底座固定连接,竖立支架设置于竖直方向,其特征是:还包括上挡板,上挡板为一水平设置的平板,上挡板和竖立支架固定连接,上挡板设有第一孔,第一孔为一通孔;

还包括下挡板,下挡板位于上挡板下方,下挡板为一水平设置的平板,下挡板和竖立支架以可拆卸方式连接,并且下挡板能够沿着竖直支架上下移动,下挡板设有第二孔,第二孔为一通孔;

第一孔和第二孔处于同一条竖直线;

还包括用于穿过第一孔和第二孔的直杆,直杆下端连接下球,下球和直杆以可拆卸方式连接,下球形状为圆球形,直杆所在的竖直线通过下球的球心;

还包括用于和下球发生碰撞的上球,上球形状为圆球形,上球设有一通过直径的通孔,上球套设于直杆;

上球的下端和下球的上端接触。

进一步的:上球的质量小于下球的质量。

进一步的:直杆的水平截面为圆形,直径为1cm,上球设有的通孔其横截面是圆形,直径为1.2-1.5cm。

进一步的:直杆由透明材料制成。

进一步的:直杆的高度大于上挡板到底座的高度。

进一步的:第一孔的形状为圆形,直径1.2cm,第二孔的形状为圆形,直径为1.2cm,直杆的水平截面为圆形,直径为1cm。

进一步的:竖立支架还设有用于测量高度的刻度。

本实用新型可以用于研究或者学习碰撞的知识。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中:1-底座,2-竖立支架,3-上挡板,31-第一孔,4-下挡板,41-第二孔,5-直杆,6-下球,7-上球。

具体实施方式

参见附图1,是本实用新型结构示意图。图中:

用于研究碰撞的装置,包括平板制成的底座1,底座1所在的平面是水平面,底座1最好用钢板制成,如果有研究的必要,也可以用橡木板制成。竖立支架2和底座1固定连接,竖立支架2可以用直的钢筋制成,竖立支架2设置于竖直方向,其特征是:还包括上挡板3,上挡板3为一水平设置的平板,意思是说上挡板3处于水平面,上挡板3和竖立支架2固定连接,上挡板3设有第一孔31,第一孔31为一通孔;

还包括下挡板4,下挡板4位于上挡板3下方,下挡板4为一水平设置的平板,意思是说下挡板4处于水平面,下挡板4和竖立支架2以可拆卸方式连接,这样方便安装直杆5,并且下挡板4能够沿着竖直支架上下移动,下挡板4设有第二孔41,第二孔41为一通孔;

下挡板4能够沿着竖直支架上下移动,可以比较方便的确定上球7反弹的高度,例如:让上球7反弹以后恰好到达下挡板4的下表面,这样就容易测量反弹的高度,并且,也容易确定上球7距离底座的距离,例如:让上球7的顶端恰好接触下挡板4的下表面,那么,上球7顶端距离底座的距离就是下挡板4距离底座的距离。

第一孔31和第二孔41处于同一条竖直线;

还包括用于穿过第一孔31和第二孔41的直杆5,直杆5下端连接下球6,下球6和直杆5以可拆卸方式连接,下球6形状为圆球形,直杆5所在的竖直线通过下球6的球心;

还包括用于和下球6发生碰撞的上球7,上球7形状为圆球形,上球7设有一通过直径的通孔,上球7套设于直杆5;

上球7的下端和下球6的上端接触。

进一步的:上球7的质量小于下球6的质量。

进一步的:直杆5的水平截面为圆形,直径为1cm,上球7设有的通孔其横截面是圆形,直径为1.2-1.5cm。

进一步的:直杆5由透明材料制成。这样便于观察者把视线集中到上球7、下球6。

进一步的:直杆5的高度大于上挡板3到底座1的高度。这样可以让直杆5在释放以后也不至于倾倒。

进一步的:第一孔31的形状为圆形,直径1.2cm,第二孔41的形状为圆形,直径为1.2cm,直杆5的水平截面为圆形,直径为1cm。

进一步的:竖立支架2还设有用于测量高度的刻度。

使用方法:

第一步,测量:下球6的质量、上球7的质量;

第二步,把下球6安装到直杆5的下端,并且把上球7套设于直杆5;

第三步,让直杆5的顶端穿过第二孔41、第一孔31,操作者用手提着直杆5的顶端;

第四步,操作者释放直杆5,直杆5连同上球7、下球6掉落,碰撞到底座1,然后,下球6会反弹,上球7也会反弹。

在上述操作中,涉及这些碰撞:1,下球6和底座1的碰撞。2,下球6和上球7的碰撞。上球7反弹的高度、下球6反弹的高度,取决于碰撞材料的性质以及上球7、下球6的质量。

作为定性研究,可以不需要严格测量反弹的高度。如果需要定量测量,还可以这样:竖立支架2还设有用于测量高度的刻度。用摄像机录制碰撞的过程,就可以更加容易的看清楚反弹的高度。

为什么要设置第一孔31、第二孔41?因为一个孔很难确保直杆5始终位于竖直方向,两个孔就容易让直杆5位于竖直方向。

在这个碰撞过程中,如果碰撞可以视为弹性碰撞,上球7的质量小于下球6的质量,上球7反弹的高度会很高,从理论上可以计算得到这个结果,可以利用本装置验证理论计算的结果。

本实用新型使用方法多样,结构简单,成本低,为研究碰撞提供了新的技术方案。

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