[实用新型]新型定量验证动量矩守恒定律实验仪

说明书

本实用新型涉及一种新型定量验证动量矩守恒定律实验仪，包括射击枪底座、射击枪支撑柱、射击枪、自由转动盘、子弹腔、光电门固定盘、上下轮轴固定柱、自由转动轴、轮轴固定柱支撑腿和电控箱；射击枪底座下设置有调平支撑腿，射击枪底座上设有平衡锤；射击枪支撑柱采用支撑柱固定螺丝固定在射击枪底座上，在射击枪的射击枪管的对应位置采用射击枪管固定螺丝螺固在射击枪支撑柱上。本实用新型的有益效果是：本实用新型整体构思新颖、结构巧妙，采用射击枪杆撞击子弹并获得一个较大动量，再进入自由转动盘边缘固定的子弹腔，使之自由转动盘获得一个动量矩，这个动量矩还包括子弹本身，实质上是验证了质点组动量矩守恒定律的正确性。

技术领域

本实用新型属于物理学力学范畴，具体涉及一种新型定量验证动量矩守恒定律实验仪。

背景技术

目前，所有实验室或市面上销售的验证角动量守恒实验仪，无非三种类型：其一，手推式，即是用手将手握柄拉下时，转动连杆与钢球距转轴距离最大(状态1)，人为让转动连杆与钢球快速转动，然后，用手抓住握柄上推，使转动连杆与钢球距转轴距离减小(状态2)，状态1较状态2转动系统转动惯量大，由于转动系统合外力矩为零，角动量守恒，所以末状态(状态2)转动系统角速度增大，即转速加快；其二，演示角动量守恒的方法是：一人坐在椅子上两只手拿上哑铃，让椅子转动起来，通过伸缩两只拿着哑铃手的臂来演示椅子转动的快慢，即若两只臂伸展转动变慢，两只手臂缩回转动加块；第三，一人站在一能够自由转动的转盘上，手举以能够自由转动的转轮，然后，转动被举起的转轮，自由转盘就会产生与转轮转动方向相反的转动。如上三种均为演示实验仪，本人于2016年9月28日已经申请了专利号ZL201510918878.8的“一种角动量守恒演示与定量测定实验仪”的发明专利，该实验仪既可以通过演示，又能够定量测量来证明角动量守恒的实验仪器，随后又对该专利相关部位进行了必要改进，又于2017年6月7日报送申请“新型角动量守恒演示与定量测定实验仪”的发明专利。根据教学的需要，尽管动量矩就是角动量，但是自前本人的两个实验仪专利均不能形象地演示和定量测量质点组动量矩守恒定律。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新型定量验证动量矩守恒定律实验仪。

这种新型定量验证动量矩守恒定律实验仪，包括射击枪底座、射击枪支撑柱、射击枪、自由转动盘、子弹腔、光电门固定盘、上下轮轴固定柱、自由转动轴、轮轴固定柱支撑腿和电控箱；射击枪底座下设置有调平支撑腿，射击枪底座上设有平衡锤；射击枪支撑柱采用支撑柱固定螺丝固定在射击枪底座上，在射击枪的射击枪管的对应位置采用射击枪管固定螺丝螺固在射击枪支撑柱上；

射击枪管内部设置有射击枪杆，射击枪管后端设置有对射击枪杆产生强弹性力的射击枪杆弹簧，射击枪杆与射击枪杆弹簧后端均固定在射击枪杆后盖相应的固定位置上，射击枪杆弹簧前端与射击枪支撑柱左侧平面固定连接；射击枪杆后盖后端固定有射击枪后盖拉手，拉动射击枪后盖拉手之前子弹置于射击枪管内并位于射击枪杆前端；

射击枪杆中心线与子弹腔中心线在一条直线上，子弹腔固定在自由转动盘边缘，子弹腔中心线与自由转动盘相切，即子弹腔质心到转轴距离就是自由转动盘的半径；自由转动盘采用转动盘卡圈与自由转动轴螺卡接在一起，自由转动轴内套在上轮轴和下轮轴中间，自由转动盘与自由转动轴可在上轮轴和下轮轴中间自由转动；上轮轴和下轮轴分别固定在上下轮轴固定柱上，在上下轮轴固定柱的上表面设置有光电门固定盘，在光电门固定盘边缘相差90°位置分别固定有第一光电门与第二光电门；在自由转动盘下端落后于第一光电门的30°位置安装有挡光杆。

作为优选：子弹腔外设有子弹腔外壳，子弹腔外壳内设有子弹终腔，子弹腔入口处设置有子弹腔弹簧片。

作为优选：在上下轮轴固定柱下方平均圆周设置三个轮轴固定柱支撑腿，在轮轴固定柱支撑腿中间设置支撑腿上下调节螺圈。

作为优选：自由转动盘通过光电门信息传输线连接电控箱，电控箱上设置有电控箱电源开关、电源指示灯、时间显示屏以及电缆总线。