一種麥克斯韋滾擺裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種麥克斯韋滾擺裝置，其包括：覆蓋在所述麥克斯韋滾擺的整個表面上的凹坑，該凹坑是半徑為0.5厘米的圓形，每個坑的深度為0.25厘米，交錯排列在該麥克斯韋滾擺的表面，各個凹坑之間的間距都在0.36厘米-0.38厘米之間。
【專利說明】一種麥克斯韋滾擺裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儀器領(lǐng)域，尤其是涉及一種麥克斯韋滾擺裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在物理實驗教學(xué)中，動能與勢能的轉(zhuǎn)化演示實驗裝置一般采用麥克斯韋滾擺?，F(xiàn)有的麥克斯韋滾擺裝置是用雙手捻動滾擺軸，通過擺線纏繞滾擺軸至最高點，然后松開，通過滾擺的轉(zhuǎn)速的變化，來演示勢能和動能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，雖然能夠達(dá)到演示目的，但空氣阻力會嚴(yán)重影響滾擺的平動動能和轉(zhuǎn)動動能，從而使?jié)L擺損失較多的能量。更為重要的是，用雙手釋放滾擺時，不可避免的左右搖擺或扭轉(zhuǎn)滾擺，使之不能平穩(wěn)下落，嚴(yán)重影響演示效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種麥克斯韋滾擺裝置，其包括:覆蓋在所述麥克斯韋滾擺的整個表面上的凹坑，該凹坑是半徑為0.5厘米的圓形，每個坑的深度為0.25厘米，交錯排列在該麥克斯韋滾擺的表面，各個凹坑之間的間距都在0.36厘米-0.38厘米之間。
[0004]優(yōu)選的，各個凹坑之間的間距為0.37厘米。
[0005]優(yōu)選的，本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置還包括:兩個橫桿固定環(huán)、橫桿、橫桿齒輪、兩根擺線、滾擺軸、電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)齒輪，該麥克斯韋滾擺裝置安裝在玻璃柜中，該兩個橫桿固定環(huán)固定在玻璃柜的頂部，橫桿貫穿在該兩個橫桿固定環(huán)之間，該橫桿可以在固定環(huán)里轉(zhuǎn)動，橫桿齒輪通過螺絲和橫桿固定在一起，每根擺線的一端固定于橫桿上，其另一端和滾擺軸相連，電機(jī)固定在玻璃柜的側(cè)壁上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有一個電機(jī)齒輪。
[0006]優(yōu)選的，所述橫桿的中間部分繞著橫桿有一個環(huán)形凹槽，使得滾擺的頭部能夠進(jìn)入該凹槽中，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端為扁平狀，所述滾擺軸的兩端各有一個狹槽，該狹槽的內(nèi)部為扁平形狀，使得電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端能夠緊密插入到該狹槽中。
[0007]本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置可以有效地減小了空氣阻力對動能與勢能的轉(zhuǎn)化演示的不利影響，而且還可以消除人工因素對滾擺演示效果的負(fù)面影響，使實驗演示效果更加理想。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示意性示出了本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置包括:覆蓋在所述麥克斯韋滾擺的整個表面上的凹坑，該凹坑是半徑為0.5厘米的圓形，每個坑的深度為0.25厘米，交錯排列在該麥克斯韋滾擺的表面，各個凹坑之間的間距都在0.36厘米-0.38厘米之間，優(yōu)選為0.37厘米。
[0010]在本發(fā)明的麥克斯韋滾擺的表面上按上述規(guī)則排布的凹坑可以減少空氣的阻力。[0011]當(dāng)麥克斯韋滾擺下降或上升時，其前方會有一個高壓區(qū)，與此同時，其后方會有一個紊流尾流區(qū)，在此紊流尾流區(qū)域氣流起伏擾動，導(dǎo)致滾擺后方的壓力較低。紊流尾流區(qū)的范圍越小，滾擺后方的壓力就越大，空氣對滾擺的阻力就越小。在本發(fā)明的麥克斯韋滾擺的表面上設(shè)計的凹坑排布可以使空氣形成一層緊貼該滾擺表面的薄薄的紊流邊界層，這使得平滑的氣流順著滾擺多往后走一些，從而大大減小了紊流尾流區(qū)的范圍。因此，與現(xiàn)有的麥克斯韋滾擺相比，本發(fā)明所提供的麥克斯韋滾擺裝置所受到的空氣阻力是現(xiàn)有的麥克斯韋滾擺的一半，甚至更低。
[0012]另外，本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置還可以包括:兩個橫桿固定環(huán)1、橫桿3、橫桿齒輪4、兩根擺線5、滾擺軸6、電機(jī)7、電機(jī)轉(zhuǎn)軸8、電機(jī)齒輪9。此時，該麥克斯韋滾擺裝置安裝在玻璃柜2中。
[0013]該兩個橫桿固定環(huán)I固定在玻璃柜2的頂部，橫桿3貫穿在該兩個橫桿固定環(huán)I之間，該橫桿可以在固定環(huán)里轉(zhuǎn)動，橫桿齒輪4通過螺絲和橫桿3的一端固定在一起，每根擺線5的一端固定于橫桿3上,另一端和滾擺軸6相連，電機(jī)7固定在玻璃柜2的側(cè)壁上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸8上固定有一個電機(jī)齒輪9。其中，所述橫桿的中間部分繞著橫桿有一個環(huán)形凹槽，使得滾擺的頭部能夠進(jìn)入該凹槽中，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端為扁平狀，所述滾擺軸的兩端各有一個狹槽，該狹槽的內(nèi)部為扁平形狀，可以使得電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端能夠緊密地插入到該狹槽中。
[0014]本發(fā)明的麥克斯韋滾擺裝置的操作步驟為:
[0015]1、開啟電機(jī)，使電機(jī)齒輪9和橫桿齒輪4嚙合，帶動橫桿3纏繞擺線5，將滾擺拉至最高點，滾擺的頭部進(jìn)入橫桿的凹槽中，關(guān)閉電機(jī)；
[0016]2、移動電機(jī)轉(zhuǎn)軸8，使電機(jī)轉(zhuǎn)軸8與滾擺軸6結(jié)合；
[0017]3、開啟電機(jī)，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，帶動滾擺軸自動纏繞線圈；
[0018]4、關(guān)閉電機(jī)，移動電機(jī)轉(zhuǎn)軸，使電機(jī)轉(zhuǎn)軸與滾擺軸脫離；
[0019]5、滾擺平穩(wěn)滑落。
[0020]設(shè)置電機(jī)，其帶動滾擺軸自動纏繞擺線并且使得滾擺平穩(wěn)滑落，消除人工因素對滾擺演示效果的負(fù)面影響，使實驗演示效果更加理想。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明可以以本文中所述的那些以外的、沒有偏離本發(fā)明的精神和本質(zhì)特性的特定形式來執(zhí)行。因此，所有方面的上述實施方式應(yīng)當(dāng)被解釋為例示的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書和它們的法律等同物來確定，而不是由上述描述來確定，并且所有落入所附權(quán)利要求書的含義和等同范圍之內(nèi)的改變都將包括進(jìn)來。
[0022]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在所附權(quán)利要求書中沒有顯示地互相引用的權(quán)利要求可以組合起來，作為本發(fā)明的示例性實施方式，或者被包括而在提交本申請之后通過之后的修改而成為新權(quán)利要求。
[0023]本發(fā)明的方式
[0024]以用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式已經(jīng)描述了各種實施方式。
[0025]工業(yè)應(yīng)用性
[0026]如根據(jù)上述描述所顯而易見的，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明做出各種修改和變型，而不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此，旨在本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書和它們的等同物的范圍之內(nèi)的修改例和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種麥克斯韋滾擺裝置，其包括:覆蓋在所述麥克斯韋滾擺的整個表面上的凹坑，該凹坑是半徑為0.5厘米的圓形，每個坑的深度為0.25厘米，交錯排列在該麥克斯韋滾擺的表面，各個凹坑之間的間距都在0.36厘米-0.38厘米之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的麥克斯韋滾擺裝置，其特征在于，各個凹坑之間的間距為0.37厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的麥克斯韋滾擺裝置，其特征在于，還包括:兩個橫桿固定環(huán)、橫桿、橫桿齒輪、兩根擺線、滾擺軸、電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)齒輪，該麥克斯韋滾擺裝置安裝在玻璃柜中，該兩個橫桿固定環(huán)固定在玻璃柜的頂部，橫桿貫穿在該兩個橫桿固定環(huán)之間，該橫桿可以在固定環(huán)里轉(zhuǎn)動，橫桿齒輪通過螺絲和橫桿固定在一起，每根擺線的一端固定于橫桿上，其另一端和滾擺軸相連，電機(jī)固定在玻璃柜的側(cè)壁上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有一個電機(jī)齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的麥克斯韋滾擺裝置，其特征在于，所述橫桿的中間部分繞著橫桿有一個環(huán)形凹槽，使得滾擺的頭部能夠進(jìn)入該凹槽中，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端為扁平狀，所述滾擺軸的兩端各有一個狹槽，該狹槽的內(nèi)部為扁平形狀，使得電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端能夠緊密插入到該狹槽中。
【文檔編號】G09B23/08GK103559817SQ201310503515
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】梁利生, 王啟銀, 顧濤, 李笑天, 趙銳, 楊春花, 李廣, 趙旭 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司大同供電分公司