[发明专利]一种不规则几何形状物体转动惯量的测定装置

说明书

本发明公开了一种不规则几何形状物体转动惯量的测定装置，包括安装板、实验支架、外壳板和固定板，所述安装板的底部连接有承重板，承重板的顶部中端沿长度方向连接有支撑板，支撑板的顶部与安装板的底部转动连接，安装板的底部两侧均水平连接有边缘板，所述边缘板远离安装板的一侧固定连接有若干个连接座，所述连接座远离边缘板的一侧转动连接有转动支架，转动支架的一侧固定连接液压柱的顶部，且液压柱的底部与承重板固定连接。两个显示屏分别显示两个固定板的运行时间，进而学生可以通过显示的时间确定配重块分布位置的不同，在移动中的状态是有所不同的。能从滚轮移动中的速度进行观察，学生理解的更为直观。

技术领域

本发明涉及一种测定装置，具体涉及一种不规则几何形状物体转动惯量的测定装置，属于转动惯量测定应用领域。

背景技术

转动惯量是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。在经典力学中，转动惯量（又称质量惯性矩，简称惯距）通常以I或J表示，对于一个质点，I=mr²，其中m是其质量，r是质点和转轴的垂直距离。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量，可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性，用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

申请号为201811617854.9的中国专利，公开了一种种演示转动惯量的科普装置，包括竖直的面板、两个呈对称安装的竖板、设置在两个竖板之间的上滚轮、与上滚轮结构相同且设置在两个竖板之间的下滚轮，竖板设置有与上滚轮的轮轴相适配的斜条状第一限位孔、与下滚轮的轮轴相适配的斜条状第二限位孔，上滚轮的轮面嵌设有多个圆柱状第一配重块，下滚轮的轮面嵌设有多个圆柱状第二配重块。该装置只能在实验中进行单次的操作，不能对实验中的器械进行变动，数据较少，准确性不高。

目前有关转动惯量测量的装置或设备很多，但是有关转动惯量的演示装置却很少。科学实验课上，老师只是运用课件带领同学们来理解转动惯量，不能直观的将转动惯量的演示出来，影响同学准确的了解转动惯量。现有的转动惯量测定设备结构简单，测量的数据较少，不能根据实际的需要进行变化，对试验的器械进行改动，以及对试验的环境进行改动，不能全面的对转动惯量进行测量，测量的精准度和全面得不到保障，学生在学习中不能全面的了解测定的过程和结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不规则几何形状物体转动惯量的测定装置，可以解决现有的转动惯量测定设备结构简单，测量的数据较少，不能根据实际的需要进行变化，对试验的器械进行改动，以及对试验的环境进行改动。不能全面的对转动惯量进行测量，测量的精准度和全面得不到保障，学生在学习中不能全面的了解测定的过程和结果的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种不规则几何形状物体转动惯量的测定装置，包括安装板、实验支架、外壳板和固定板，所述安装板的底部连接有承重板，承重板的顶部中端沿长度方向连接有支撑板，支撑板的顶部与安装板的底部转动连接，安装板的底部两侧均水平连接有边缘板，所述边缘板远离安装板的一侧固定连接有若干个连接座，所述连接座远离边缘板的一侧转动连接有转动支架，转动支架的一侧固定连接液压柱的顶部，且液压柱的底部与承重板固定连接。

所述安装板的一侧平行安装有实验支架，实验支架的四周拐角均水平连接有电动伸缩柱，电动伸缩柱的一端与安装板固定连接，所述实验支架的内部设置有两组倾斜设置的中部板，两组中部板呈平行设置且长度相等，所述中部板的内部沿长度方向设置有滑动槽，所述实验支架的一侧安装有可上下移动的外壳板，所述滑动槽的内部靠近外壳板的一端设置有向上倾斜的放置槽，中部板靠近外壳板的一端高于另一端，所述安装板的侧面在与放置槽和滑动槽端部平齐的位置均安装有霍尔传感器，安装板靠近实验支架的一侧安装有两组显示屏，显示屏与霍尔传感器电性连接，所述外壳板的靠近实验支架的一侧上下两端均连接有弧形卡板，两个弧形卡板之间的距离与两个中部板之间的距离相同。