專利名稱：平拋物體運動描跡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種描繪平拋物體運動軌跡的裝置，尤其是由豎直面板、彈射架和帶有自動描跡裝置的平拋物體組成的平拋物體運動描跡器。
研究平拋物體運動規(guī)律是高中物理力學(xué)中必不可少的內(nèi)容，中學(xué)教學(xué)實驗所用儀器是利用小球從一個固定的斜槽上滾下，使小球通過斜軌水平末端時，以水平初速度拋出做平拋運動。然后經(jīng)過多次穿過豎直面板上定有的有孔紙卡上小孔，用鉛筆記下小球穿過孔的位置，描出一系列的點，最后用平滑的曲線連接這些點，畫出小球做平拋運動的軌跡。用該儀器進(jìn)行描點畫軌跡存在一定的誤差，因小球必須作多次平拋運動，在軌道不能保證完全相同，這樣所描的點，不一定在同一軌道上，實驗結(jié)果必然有誤差，另外小球通過紙卡上的孔時，并不垂直，當(dāng)找點位置離拋出點較近時，小球通過紙卡的速度方向與水平紙卡夾角就較??；小球無碰撞通過紙卡孔，就要求紙卡上的孔寬一些，當(dāng)紙卡越向下移位找點時，夾角就越增大，此時，紙卡孔寬就越顯過大了，這樣描出的點越不準(zhǔn)確，而且找點麻煩，且費時。
本實用新型的目的是提供一種物體平拋運動描跡器，它能方便地、準(zhǔn)確地描出物體平拋運動實驗時的運動軌跡，無須把大量時間花在調(diào)試找點上，也無須做多次小球平拋運動，只要將拋體作一次平拋運動即能描出其軌跡。
為達(dá)到上述目有，本實用新型采用的解決方案是它有彈射架，帶有自動描跡裝置的拋體和豎直面板組成的平拋物體運動描跡器，其彈射架置于豎直面板一側(cè)的頂端，拋體置于彈射架的水平托槽內(nèi)，托槽上一側(cè)約占一半位置設(shè)有面板復(fù)蓋，面板下托槽內(nèi)插有活動推板，活動推板上有一滑輪，面板上有兩個固定點，在滑輪與固定點之間有拉力牽引，沿水平托槽一側(cè)邊沿的活動推板上的一道小槽，面板上設(shè)的啟動桿的一端沿面板彎曲向下，卡在小槽內(nèi)，啟動桿另一端起撓，將起撓的一端下壓時，即另一端卡口上提，則有拉力拉牽的活動推板立即彈射出去，彈射的活動推板又把槽內(nèi)的拋體彈射出去，作平拋運動，面板上還設(shè)有曲桿，曲桿一端與啟動桿起撓一端接觸或接近，壓下啟動桿，則使曲桿受到向后的力的作用，使曲桿另一端外移，在曲桿另一端里側(cè)設(shè)有象皮頭密封墊恰好封蓋住拋體上自動射水小孔，曲桿外移，則象皮頭密封墊離開射水小孔，射水小孔自動射水。
拋體是一個底面作切角處理的長方體，長方體中的空腔內(nèi)裝墨水，空腔一端為射水小孔，另一端有空腔蓋，蓋上設(shè)有充氣小孔，蓋里小孔上有密封墊、彈簧、貯氣室和出氣孔，彈簧置于貯氣室內(nèi)。由充氣小孔充入液化氣，液化氣壓進(jìn)入空腔，擠壓空腔內(nèi)墨水，拋體上射水小孔一旦打開小孔即自行噴出一小束極細(xì)的高速液流，隨拋體運動而描繪其運動軌跡。
本實用新型采用彈射架的活動推板的彈射把帶有自動描跡裝置的拋體彈射平拋出去，所描的軌跡是一個軌道一次性的過程，實驗結(jié)果無誤差，另外拋體無須再通過紙卡穿孔來描跡，因此紙卡找位置定點的時間節(jié)省了，實驗難度降低了，同時，紙卡在下移找點時，紙卡上的孔顯得過寬，所描出的點的不準(zhǔn)確性也消除了。本實用新型制作簡單，成本低廉，操作方便，容易，準(zhǔn)確度高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的一種平拋物體運動描跡工作狀況正面立體示意圖；圖2是本實用新型平拋物體運動描跡器的彈射架工作狀況立體示意圖；圖3是本實用新型平拋物體運動描跡器的拋體立體示意圖4是本實用新型平拋物體運動描跡器的A－A′剖面圖。
在
圖1所示中平拋物體運動軌跡器的彈射架(3)固定在豎直面板(1)一側(cè)的頂端處，彈射架(3)有水平托槽(14)和活動推板(8)組成，水平托槽(14)一側(cè)約占一半面積的位置上蓋有面板(12)(見圖2)，活動推板(8)插于面板下水平托槽(14)內(nèi)，活動推板(8)的長度長于水平托槽(14)伸出水平托槽(14)外，在水平托槽外的活動推板(8)下的一端上設(shè)置一小滑輪(16)，活動推板(8)的下面設(shè)下檔板條(7)，活動推板(8)的另一端頂端設(shè)有一條高出面板的上檔板條(13)面板(12)上設(shè)兩個固定點(11)，用橡皮筋等拉力材料固定在兩固定點(11)與小滑輪(16)之間，活動推板(8)向外拉，上檔板條(13)檔在面板(12)上，在活動推板(8)上沿面板(12)邊緣交接處設(shè)一小卡槽(9)，面板(12)上設(shè)一啟動桿(10)，用一固定點將啟動桿(10)固定在面板(12)上，啟動桿(10)的一端起撓，另一端沿面板(12)邊沿彎曲，卡在活動推板(8)的小卡槽(9)內(nèi)，使有拉力拉牽的活動推板(8)被拉出槽外時，啟動桿(10)一端的彎曲卡口卡在小卡槽(9)內(nèi)，保持活動推板(8)在有拉力牽引下的穩(wěn)定狀態(tài)，下檔板條(7)檔住活動推板在彈射時不致完全彈射出，在水平托槽(14)的面板(12)上設(shè)置的曲桿(19)，用一個固定點固定在水平托槽的邊緣上，曲桿(19)一端與啟動桿(10)起撓的一端相接觸或相接近，曲桿(19)另一端里側(cè)設(shè)有橡皮頭(20)，曲桿(19)長度與拋體(2)寬度、長度相對應(yīng)，使曲桿(19)上的橡皮頭恰好封住拋體(2)上自動射水小孔(25)，曲桿(19)與起撓的啟動桿(10)接觸的一端設(shè)置一小彈簧(18)，使曲桿(19)移動位置后立即復(fù)原。拋體(2)(見圖3)是底部作B、B′切角處理的長方體，B切角可在拋體(2)離開水平托槽(14)作平拋時，防止拋體(2)翻倒，B′切角是調(diào)整拋體重心位置，使其保持在射水孔的中心線上，B切角＝B′切角。拋體長度與水平托槽寬度一致。拋體(2)內(nèi)所設(shè)空腔(26)(見圖4)里裝墨水，空腔(26)一端設(shè)射水小孔(25)，另一端是空腔蓋(29)，空腔蓋(29)下墊有密封圈(28)，空腔蓋(29)，上設(shè)有加氣孔(24)，里側(cè)設(shè)儲氣室(22)、彈簧(21)、出氣孔(27)及密封墊(23)，從加氣孔(24)加入液化氣或別的有壓力的氣體，帶有壓力的氣體進(jìn)入儲氣室(22)、彈簧(21)和密封墊(23)將加氣孔(24)密封，氣體通過出氣孔(27)進(jìn)入空腔(26)，將空腔(26)內(nèi)墨水從射水孔(25)中壓射出一束極細(xì)的高速液流。水平托槽(14)邊緣略寬，拋體(2)上射水孔離白紙(4)雖較近，但不與紙接觸，便于射水孔(25)射水描述。
用圖釘把白紙(4)釘在豎直面板(1)上，并調(diào)整螺絲(6)，使垂錘線(5)與豎直面板(1)上的Y軸重合進(jìn)行檢查豎直面板(1)是否豎直，彈射架(3)的水平托槽(14)是否成水平，然后從水平托槽(14)內(nèi)拉出活動推板(8)，啟動板(10)的彎曲卡口卡入小槽(9)內(nèi)，支架好彈射架(3)，拋體(2)的空腔(26)內(nèi)裝好墨水，由于射水孔(25)直徑很細(xì)，而且此時空腔尚無氣壓，墨水不會自動流出，把裝好墨水的拋體(2)放在由拉力拉緊的彈射架(3)的水平托槽(14)內(nèi)，曲桿(19)的橡皮頭(11)將拋體(2)上射水孔(25)封壓住，再從加氣孔(24)處加入液化氣或有壓力的氣體，拋體(2)作平拋運動實驗準(zhǔn)備就緒。壓下啟動桿(10)起撓的一端，曲桿(19)移動位置打開射水孔(25)，活動推板(8)立即作彈射，把拋體(2)推出，作帶有水平初速度的平拋運動，拋體(2)上射水孔(25)立即射水描跡。
權(quán)利要求1.一種平拋物體運動描跡器，它有彈射架(3)拋體(2)和豎直面板(1)組成，豎直面板(1)上釘有白紙(4)及重錘(5)，白紙(4)上有直角坐標(biāo)系，豎直面板(1)一側(cè)底端有調(diào)整螺絲(6)，彈射架(3)置于豎直面板(1)一側(cè)的頂端，拋體(2)置于彈射架(3)的水平托槽(14)內(nèi)，其特征是水平托槽(14)一側(cè)的上面約一半位置設(shè)有面板(12)復(fù)蓋，面板(12)下插有活動推板(8)，活動推板(8)的一端伸出槽口，槽口外活動推板(8)下面靠近邊沿處設(shè)有一條檔板條(7)，其另一端邊沿設(shè)有高出面板(12)的檔板(13)，從檔板(13)到與面板(12)另一邊緣交接處的活動推板(8)上設(shè)有一小槽(9)，在伸出水平槽外的活動推板(8)上面設(shè)一小滑輪(16)，面板(12)上設(shè)兩個固定點(11)，固定點(11)與滑輪(16)之間有拉力牽引，面板(12)上所設(shè)的啟動桿(10)一端沿面板(12)邊沿彎曲，彎曲口卡在活動推板(8)的小槽(9)內(nèi)，啟動桿(10)的另一端起撓，并與曲桿(19)的一端相接觸或接近，曲桿(19)與啟動桿接觸的一端有小彈簧(18)拉牽，曲桿(19)另一端內(nèi)側(cè)面裝有橡皮頭(20)，曲桿(19)固定在水平托槽(14)邊緣，在拉出約活動推板后的水平托槽(14)內(nèi)，置放帶有自動射水裝置的拋體(2)，曲桿(19)的長度、寬度與拋體(2)長寬相對應(yīng)，拋體(2)的長度與水平托槽(14)的內(nèi)槽口寬度一致，曲桿(19)的橡皮頭恰能封住拋體(2)的射水孔(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平拋物體運動描跡器，其特征在于拋體(2)是一個底面作B、B′切角處理的長方體，長方體中心內(nèi)有空腔(26)，空腔(26)內(nèi)裝墨水，空腔一端為射水小孔(25)，另一端有空腔蓋(29)，空腔蓋(29)里墊有密封墊(28)，空腔(29)上設(shè)有充氣小孔(24)，空腔蓋內(nèi)設(shè)有儲氣室(22)，儲氣室內(nèi)有彈簧(21)和密封墊(23)，儲氣室 (22)上有出氣孔(27)，儲氣室(22)內(nèi)充液化氣或帶有壓力的壓縮氣體。
專利摘要一種平拋物體運動描跡器，它有彈射架、拋體和豎直面板組成。拋體上設(shè)有自動射水描跡裝置；彈射架由活動推板和水平托槽組成；有拉力牽引的活動推板，將拋體從水平托槽上彈射推出，作具有水平初速度的平拋運動，拋體即自動描跡。實驗時方便、操作簡單、成本低廉、準(zhǔn)確性高、制作簡單容易。
文檔編號G09B23/08GK2161962SQ9320997
公開日1994年4月13日 申請日期1993年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月13日
發(fā)明者劉凌云 申請人:劉凌云