專利名稱：轉(zhuǎn)臺式角動量守恒演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
轉(zhuǎn)臺式角動量守恒演示器屬教學儀器，供高等學?！镀胀ㄎ锢怼方虒W演示角動量守恒定律之用。
在剛體力學中，一個剛體系原來靜止不動，角動量的總和為0，如果此系統(tǒng)不受外力矩作用，而受到內(nèi)力矩作用轉(zhuǎn)動起來，它們的角動量的總和仍舊為0，若此系統(tǒng)的一部分轉(zhuǎn)動慣量為I1，角速度為ω1，另一部分的轉(zhuǎn)動慣量為I2，角速度為ω3，那么在無外力矩作用時I1ω1＋I2ω2＝0I1ω1＝－I2ω2在過去的物理教學中，只能用教科書上的插圖和桂圖說明。圖中有一大園臺，可繞一軸轉(zhuǎn)動。臺上有一個人，當此人沿著臺邊沿逆時針方向走動時，園臺就會沿順時針方向轉(zhuǎn)動起來。目前各大學尚無此類小型儀器，可用來作這一演示實驗。
本實用新型的目的在于研制一種小巧方便的儀器，來演示驗證上述情況下的角動量守恒定律。
本實用新型由上半部的電動輪車和下半部的園臺組成，如附圖
所示。電動輪車上有電池(1)開關(guān)(2)直流電動機(3)和車輪(4)。電動輪車左端有軸套(6)和軸承(7)，此軸套上有一對水平小孔，電動輪車外殼上有一對水平螺絲(8)卡在此孔內(nèi)，電動輪車可以此螺絲為軸，上下翻轉(zhuǎn)。直流電動機安裝在電動輪車右端，可繞水平螺絲(12)上下轉(zhuǎn)動，直流電動機端部用彈簧拉住，使電機軸與車輪(4)邊緣有良好的接觸。直流電動機軸上套有小橡皮管，以增大軸與車輪邊緣的摩擦。園臺中心的軸套上裝有滾珠軸承(5)。電動輪車上的軸承(7)和園臺上的軸承(5)裝在同一主軸(9)上，組成一個剛體系統(tǒng)，主軸安裝在底座(10)上。底座下有三個調(diào)節(jié)螺絲(11)，用來將園臺調(diào)平。實驗時，接通電源開關(guān)，直流電動機通過摩擦傳動帶動車輪轉(zhuǎn)動，與此同時，園臺則向反方向旋轉(zhuǎn)起來。
本實用新型的特點是(1)結(jié)構(gòu)小巧，操作簡易，演示效果明顯，(2)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電動輪車和園臺的轉(zhuǎn)動慣量可用專利申請?zhí)枮?3218436.7多用剛體轉(zhuǎn)動實驗儀測定。在電動輪車端部和園臺邊緣裝上檔光片，用萬能物理支架將多用剛體轉(zhuǎn)動實驗儀上的兩個光電門豎直安裝，用兩個數(shù)字記時器，記下一定時間內(nèi)電動輪車和園臺的轉(zhuǎn)數(shù)，算出電動輪車和園臺的角速度，還可定量驗證角動量守恒定律。
權(quán)利要求1.轉(zhuǎn)臺式角動量守恒演示器，由電動輪車和園臺兩部分組成一個剛體系統(tǒng)，其特征在于電動輪車用電池作能源，直流電動機軸套有橡皮管與車輪邊緣接觸，車輪垂直壓在園臺邊緣。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺式角動量守恒演示器，輪車和園臺都通過軸承安裝在主軸上，園臺軸套內(nèi)的滾珠軸承相距較遠。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺式角動量守恒演示器，底座上裝有調(diào)平螺絲。
專利摘要一種角動量守恒演示儀器，由電動輪車和圓臺兩部分通過主軸組成一個剛體系統(tǒng)，安裝固定在有調(diào)平螺釘?shù)牡鬃?，電動輪車用電池?qū)動直流電動機運轉(zhuǎn)。用電機軸與車輪邊緣直接接觸形成摩擦傳動減速，由車輪與圓臺接觸產(chǎn)生摩擦力矩而向相反的方向轉(zhuǎn)動，此儀器設(shè)計小巧，操作簡易，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，演示效果明顯，還可與專利申請?zhí)枮?3218436.7的多用剛體轉(zhuǎn)動實驗儀配套定量驗證角動量守恒定律。
文檔編號G09B23/00GK2184954SQ93247098
公開日1994年12月7日 申請日期1993年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月11日
發(fā)明者劉璞 申請人:劉璞