[实用新型]一种力的正交分解演示仪

说明书

本实用新型属于土木工程专业力学教学领域，具体涉及一种力的正交分解演示仪。包括底板、箭头、插块、槽条2个、垫片和细松紧带；所述箭头的两端设有圆孔，细松紧带可通过圆孔；所述插块可插入槽条内，并可沿槽条的长轴方向滑动；所述垫片具有粘性，槽条通过垫片固定在底板的左侧和下侧，并且槽条外边缘与底板的外边缘重合，分别作为演示仪的x轴、y轴；箭头放置于底板上，每个圆孔通过2条细松紧带与插块固定连接，且细松紧带分别垂直x轴和y轴。本实用新型用细松紧带与底板上坐标纸的网格线平行来保证结果的准确性，操作方便，原理简单。同时具有体积小、重量轻、成本低、操作灵活、构件少、经久耐用等优点。

技术领域

本实用新型属于土木工程专业力学教学领域，具体涉及一种力的正交分解演示仪。

背景技术

在处理力的合成和分解的复杂问题时，常常采用一种比较简便宜行的方法——正交分解法。而在讲授静力学内容中的力的投影和正交分解时，学生对垂足、点的投影值、力的投影等内容难以顺利接受。

现有技术CN2073140公开了一种力学教学用分力合力演示仪，一个合力尺和四个分力尺，其中两个分力尺的一端用连接轴相连，在连接轴中心设一个合力指示点，另外两个分力尺的一端与合力尺的一端相连，设有两个双向游标分别套在分力尺上，双向游标上设有一个分力指示点。

CN2073609公开了一种力学教学用分力合力平行四边形转换器，由十字架、量角器、圆形滑轨、旋臂定位器、合力计力器、和两个旋臂构成，在旋臂上分别设有一个分力计力器和一个旋臂定位卡。该发明提供了一个构造简单、演示灵活方便的教学演示仪，避免了实验麻烦的问题。

CN2609092公开了一种合力的大小与分力夹角的关系模拟演示器，设有力学教学用分力合力演示仪合力的大小与分力夹角的关系模拟演示器由四个边和对角线组成，两邻边分别做成中空长方体条和槽形体使其吻合，对角线是细绳，一端固定在穿钉上，另一端穿过对角的穿钉，从中空的一边下来，末端固定在收线盒中，使对角线的长度可随四边形形状的改变而自由改变，使教具的演示更生动真实。

CN202352185U公开了一种力学教学用分力合力演示仪力的合成与分解演示器，包括支架、平衡环、弹簧支撑杆、合力尺、分力尺、弹簧、转轴、软钢丝、限位环、同步钢条、半圆轨道、通孔等。该演示器能演示多种情况下的力的合成与分解：演示分力大于合力、等于合力、小于合力；演示合力不变，一分力方向不变，另一分力方向连续变化的复杂力学问题。

然而，现有的演示合力和分力的教学用具多数用于展示合力和分力的关系、夹角，适用于中学阶段进行科普性教学，并没有具体针对合力的两个特殊分力：正交分力，也欠缺对正交分解力的确定和计算的功能的介绍。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种力的正交分解演示仪，采用了透明亚克力板材制成箭头状杆件模拟力的作用线，用细松紧带模拟与直角坐标系坐标轴垂直的垂线，底板上覆盖坐标纸代表力作用线所在平面，演示力作用线在平面内任意位置时，力的两个正交分力的位置和求解方法。

具体地，本实用新型的技术方案为：

一种力的正交分解演示仪，包括底板1、箭头3、插块2、2个槽条5、垫片 7和细松紧带；

所述箭头的两端设有圆孔4，细松紧带可通过圆孔；

所述插块2可插入槽条5内，并可沿槽条的长轴方向滑动；

所述垫片7具有粘性，槽条5通过垫片7固定在底板1的左侧和下侧，并且槽条外边缘与底板的外缘重合，分别作为演示仪的x轴、y轴；

箭头3放置于底板1上，每个圆孔4通过2条细松紧带与插块固定连接，且细松紧带分别垂直x轴和y轴。

进一步地，所述底板为亚克力板或薄铁皮，实现箭头能依靠磁力吸附在竖直平面位置的铁皮上。