一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪

1.本实用新型涉及实验室仪器技术领域，具体为一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪。


背景技术：

2.威尔伯福斯摆是一种物理实验室用仪器，主要由弹簧和悬挂在弹簧下端的重物组成，当竖直运动和扭转运动满足共振条件时，可以实现系统的动能和势能的完全转化，现有文献中多是对威尔伯福斯摆的运动行为进行研究，分别从其理论和实验进行研究，而在实验部分，大多文献都是将弹簧上端用铁架台或者支架固定，弹簧下端挂有一可调节转动惯量的重物，其中，有些所用的实验仪器的弹簧是非常长的，文献中将弹簧上端固定在房间的天花板上，也有文献用固定架对弹簧进行固定的，但是弹簧圆圈不均匀，弹簧螺距有差异。
3.但是现有的技术方案存在以下缺陷：其威尔伯福斯摆的固定操作复杂，且难以改变威尔伯福斯摆释放的初始条件，同时释放的初始条件大多是通过手动控制的，释放上对研究会有一定的误差，容易导致演示效果不佳，因此，我们提出一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪，以解决上述背景技术中提出的现有的威尔伯福斯摆运动行为探究装置威尔伯福斯摆的固定操作复杂，且难以改变威尔伯福斯摆释放的初始条件，同时释放的初始条件大多是通过手动控制的，释放上对研究会有一定的误差，容易导致演示效果不佳的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪，包括：
6.底板，所述底板的上端安装有安装柜，且安装柜的右侧设置有同样安装在底板上端的控制主机，并且控制主机的上端连接有蓝牙遥控器；
7.固定组件，其固定安装在安装柜的内部下端面，所述固定组件的下端连接有摆杆本体，且摆杆本体的下端连接有重物组件，所述安装柜的内部左右两端面均固定连接有不锈钢角码，且不锈钢角码的后侧设置有钢尺；
8.木板，其固定安装在不锈钢角码的单体之间，所述木板的上端中部位置安装有第二电磁体；
9.第一摄像手机，其固定设置在安装柜的内部上端面，所述第一摄像手机的前侧设置有安装在底板上端的三脚架，且三脚架的上端夹持固定有第二摄像手机。
10.优选的，所述固定组件由第一木块、第二木块和弹簧本体构成；
11.第一木块，其固定连接在安装柜的内部下端面；
12.第二木块，其通过螺栓结构固定安装在第一木块的前端；
13.弹簧本体，其连接在第一木块与第二木块的下端。
14.优选的，所述第一木块与第二木块的内侧通过夹紧的方式与弹簧本体的上端弯钩结构相连接。
15.优选的，所述重物组件由重物本体、衔接杆、配重块和第一电磁体构成；
16.重物本体，其固定连接在摆杆本体的下端；
17.衔接杆，其单体分别固定连接在重物本体的左右两端；
18.配重块，其螺纹连接在衔接杆的外表面；
19.第一电磁体，其固定安装在重物本体的下端。
20.优选的，所述第一电磁体与第二电磁体上下对应设置。
21.优选的，所述不锈钢角码通过纳米胶贴连接的方式与安装柜固定连接。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该威尔伯福斯摆运动行为探究仪，对弹簧的固定和威尔伯福斯摆的释放做了一定的改进，方便更换弹簧，且释放较为准确可控，便于观察到动能和势能完全转化的演示行为，解决了现有的威尔伯福斯摆运动行为探究装置演示效果不佳的问题；
23.1、设有安装柜、固定组件和弹簧本体，通过以安装柜作为支架，相比现有技术中通常使用的普通的铁架台更加稳定，同时针对弹簧本体的特点用第一木块和第二木块固定，避免弹簧本体上端转动，影响重物组件的运动，既牢固又方便更换拆卸弹簧本体，使实用性更佳，操作更加便捷；
24.2、设有第一电磁体、第二电磁体和木板，通过钢尺观测位置，并在不同释放高度精确控制释放，由于不锈钢角码的上方安装有木板，且木板的中间处设置有第二电磁体，通过控制第二电磁体的通断电，进而能够对第一电磁体进行释放，比之用手释放对威尔伯福斯摆运动影响更小，实验效果更加准确可控，而且这样释放可以用于探究不同因素对威尔伯福斯摆运动行为的影响，方便探究初始条件对威尔伯福斯摆运动行为的影响；
25.3、设有重物组件、第一摄像手机和第二摄像手机，通过重物组件的前方与下方分别设置有第二摄像手机和第一摄像手机，拍摄视频时用蓝牙遥控器控制两个方向上手机的同时拍摄，能够使拍摄效果更好，从而便于观察到动能和势能完全转化的演示行为，解决了现有的威尔伯福斯摆运动行为探究装置演示效果不佳的问题。
附图说明
26.图1为本实用新型正视剖面结构示意图；
27.图2为本实用新型侧视结构示意图；
28.图3为本实用新型图1中a处放大结构示意图；
29.图4为本实用新型中重物组件的整体结构示意图。
30.图中：1、底板；2、安装柜；3、控制主机；4、蓝牙遥控器；5、固定组件；501、第一木块；502、第二木块；503、弹簧本体；6、摆杆本体；7、重物组件；701、重物本体；702、衔接杆；703、配重块；704、第一电磁体；8、不锈钢角码；9、木板；10、第二电磁体；11、钢尺；12、第一摄像手机；13、第二摄像手机；14、三脚架。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种威尔伯福斯摆运动行为探究仪，包括：底板1的上端安装有安装柜2，且安装柜2的右侧设置有同样安装在底板1上端的控制主机3，并且控制主机3的上端连接有蓝牙遥控器4，安装柜2的内部下端面固定安装有固定组件5，且固定组件5的下端连接有摆杆本体6，并且摆杆本体6的下端连接有重物组件7，通过底板1和安装柜2对固定组件5与摆杆本体6起到支撑作用，结合图1中所示，本实用新型以安装柜2作为支架，支撑更加稳定，支撑效果更好；
33.安装柜2的内部左右两端面均固定连接有不锈钢角码8，且不锈钢角码8的后侧设置有钢尺11，不锈钢角码8的单体之间固定安装有木板9，且木板9的上端中部位置安装有第二电磁体10，安装柜2的内部上端面固定设置有第一摄像手机12，且第一摄像手机12的前侧设置有安装在底板1上端的三脚架14，并且三脚架14的上端夹持固定有第二摄像手机13，通过控制第二电磁体10的通断电，能够起到精准释放重物本体701的作用。
34.在使用该威尔伯福斯摆运动行为探究仪时，首先在摆杆本体6平衡位置画线，然后通过钢尺11观测位置，并在不同释放高度精确控制释放，具体的如图1和图4中所示，通过不锈钢角码8的上方安装有木板9，且木板9的中间处设置有第二电磁体10，通过控制第二电磁体10的通断电，进而对第一电磁体704进行释放，比之用手直接释放对威尔伯福斯摆运动的影响更小，可以达到稳定释放的效果，而且这样释放可以用于探究不同因素对威尔伯福斯摆运动行为的影响；
35.结合图1与图3中所示，通过第一木块501固定连接在安装柜2的内部下端面，且第二木块502通过螺栓结构固定安装在第一木块501的前端，同时第一木块501与第二木块502的内侧通过夹紧的方式与弹簧本体503的上端弯钩结构相连接，针对弹簧本体503的特点用第一木块501和第二木块502固定，避免弹簧本体503上端转动，影响重物组件7的运动，既牢固又方便更换拆卸弹簧本体503；
36.具体的如图1和图4中所示，由于重物本体701的下端固定连接有第一电磁体704，且第一电磁体704与第二电磁体10上下对应设置，在使用时，如图4中，通过衔接杆702单体分别固定连接在重物本体701的左右两端，且配重块703螺纹连接在衔接杆702的外表面，旋转配重块703可对配重块703和衔接杆702进行拆卸分离，进而改变重物本体701的配重，结合图1与图2中所示，重物组件7的前方与下方分别设置有第二摄像手机13和第一摄像手机12，拍摄视频时通过蓝牙遥控器4控制两个方向上的手机同时进行拍摄，能够使拍摄效果更好，便于观测，这就是该威尔伯福斯摆运动行为探究仪的使用方法。
37.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
38.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进
行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。