[实用新型]一种自由落体运动实验装置

说明书

本申请公开了一种自由落体运动实验装置，包括固定底座、支撑桩、立杆、落物、定位结构、升降结构和测速结构，所述固定底座的上表面两侧处均固定连接有支撑桩，两个所述支撑桩的侧壁处均滑动设置有滑动板，两个所述滑动板之间固定连接有横梁，所述横梁上安装设置有定位结构，所述支撑桩上设置有升降结构，所述支撑桩的外表面处设置有测速结构。本申请通过定位结构可以较为方便的对落物进行固定，方便进行撒放，进而便于进行实验，本申请具有测速结构，通过测速结构可以较为方便的对下落的落物进行测速，便于对不同位置的落物进行测速，使用方便灵活，适合推广使用。

技术领域

本申请涉及自由落体运动实验领域，尤其是一种自由落体运动实验装置。

背景技术

自由落体是指常规物体只在重力的作用下，初速度为零的运动。也叫做自由落体运动。自由落体运动是一种理想状态下的物理模型。(free-fall)是任何物体在重力的作用下，至少在最初，只有重力为唯一力量条件下产生惯性轨迹，是初速度为0的匀加速运动。由于此定义未明确初速度的方向，它也适用于对象最初向上移动。

传统的自由落体实验在进行时，自由落体的物品容易因与地面碰撞接触导致损伤损坏，同时不方便控制自由落体的高度。因此，针对上述问题提出一种自由落体运动实验装置。

发明内容

在本实施例中提供了一种自由落体运动实验装置用于解决现有技术中的普通实验装置不方便进行实验，不便于控制高度的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种自由落体运动实验装置，包括固定底座、支撑桩、立杆、落物、定位结构、升降结构和测速结构；

所述固定底座的上表面两侧处均固定连接有支撑桩，两个所述支撑桩的侧壁处均滑动设置有滑动板，两个所述滑动板之间固定连接有横梁，所述横梁上安装设置有定位结构，所述支撑桩上设置有升降结构，所述支撑桩的外表面处设置有测速结构。

进一步地，所述升降结构包括螺纹杆、伺服驱动电机和升降滑块，所述支撑桩的内部开设有内腔，所述支撑桩的内腔中转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿升降滑块且与升降滑块之间螺纹配合，所述固定底座的内部开设有内腔，所述固定底座的内腔中安装设置有伺服驱动电机，所述伺服驱动电机的输出轴末端延伸至支撑桩的内腔中且与螺纹杆的一端固定连接。

进一步地，所述定位结构包括滑块、螺杆、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、伺服驱动电机和夹爪，所述横梁的两侧处均开设有内腔，所述横梁的两侧内腔中均滑动设置有滑块，所述滑块的侧壁处固定连接有夹爪的一端，所述夹爪的另一端贯穿横梁的内腔侧壁且与横梁的内腔侧壁之间滑动配合。

进一步地，所述所述横梁的内腔两侧侧壁之间转动连接有螺杆，所述螺杆贯穿滑块且与滑块之间螺纹配合，所述螺杆的弧形壁处固定连接有第一锥形齿轮，所述横梁的上表面处固定安装有伺服驱动电机，所述伺服驱动电机的输出轴末端延伸至横梁的内腔中，所述伺服驱动电机的一端处固定连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮和第一锥形齿轮之间相互啮合。

进一步地，所述固定底座的上表面处固定连接有立杆，所述立杆上滑动设置有缓冲板，所述缓冲板的底面处固定连接有缓冲弹簧的一端，所述缓冲弹簧的另一端与固定底座的上表面之间固定连接。

进一步地，所述落物与立杆之间滑动配合，所述落物的外表面处开设有凹槽，所述落物的内部嵌合转动设置有滚珠，所述滚珠共有若干个，若干个所述滚珠等距设置在落物的内侧处。

进一步地，所述测速结构包括滑动框、固定支架、转动杆、齿轮、伺服电机、齿槽、固定板、螺旋弹簧、动夹持板、定夹持板和激光测速仪，所述支撑桩上滑动设置有滑动框，所述滑动框的侧壁处固定连接有固定支架，所述固定支架的内侧转动连接有转动杆，所述转动杆的弧形壁处固定连接有齿轮，所述固定支架的侧壁处固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴末端与转动杆的一端固定连接。