[其他]重力型多功能振动合成仪

说明书

本实用新型属教学演示仪器

在大学，中学的物理教学过程中，现有的振动合成演示实验，一般采用把园周运动通过连杆变为直线振动，然后进行合成；此法结构较复杂，造价较高；或者在一个摆架上用线连接一漏斗，用漏沙的方式画出合振动的轨迹；此法显示的轨迹不能保存，而且，调节有困难；或者用示波器进行演示，因示波器构造较复杂价格高昂，而且短时间讲不清楚，所以也不甚理想。

本实用新型的目的是提供一种物理概念清楚，结构简单，操作方便，直观形象，低成本和多功能的振动合成演示仪器。

本实用新型的要点在于采用在摆架上按装一大摆，而在大摆上又按装一小摆的方式组成一个可表演振动方向，频率、初相位差等各异振动的振动合成仪。为了能直观形象地显示出振动合成的轨迹和位移时间曲线在小摆的下端安装了一个喷水器。

图1重力型多功能振动合成仪示意图

图2喷水器示意图

图3受迫振动时振动合成仪结构示意图

图1所示的实施例是摆架（1）上通过大锥尖螺钉（4）固定一大摆轴（3），大摆轴（3）上通过调整螺钉（13）固定有一大摆（6），大摆（6）可做y方向摆动；在大摆（6）下端通过小锥尖螺钉（9）固定一小摆轴（7），小摆轴（7）上通过调整螺钉（14）固定有一小摆（10），小摆（10）可由大摆（6）的带动做y向摆动，也可单独做X向摆动。大锥尖螺钉（4）和小锥尖螺钉（13）的作用。一、是起支承作用；二、是减小其摆动时的摩擦阻力。为了直观留下演示轨迹，在小摆（10）下端装有一喷水器（11），其喷水器由缸体（15），柱塞（16），缸底（17），弹簧（18），针头（19），缸盖（20），控制杆（21）组成，演示时拉动控制杆（21）带动柱塞（16）将色水吸入，然后松开控制杆（21），通过弹簧（18）的压力将色水缓慢的经过针头（19）喷出。画出各种不同情况下的运动轨迹（如李萨如图形等）。大摆（6）上的平衡锤（2）是保证摆动时平衡，其摆架（1）可在支柱（5）上移动，重锤（8）用来表演受迫振动、共振、耦合摆、测定转动慢量等项目。

图3所示的实施例是做受迫振动和共振时本发明结构示意图。演示时用固定杆（22）将其大摆（6）固定，不允许大摆（6）做y向摆动同时在大摆轴（3）上装上三个大摆（6）而将中间大摆（6）下端的挂一重锤（8）而两旁大摆下挂长短不一的轻摆（24）（25）三者用橡皮筋（23）连接，重锤（8）沿y向摆动时带动两边的轻摆（25）（24）也做摆动，改变重锤的高度使其振动频率与某一轻摆的固有频率相同时就可演示出共振现象。

本实用新型可广泛用于大学、中学的物理教学演示。