[发明专利]应用数码技术研究抛射体运动的实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种研究抛射体运动的方法，尤其是涉及一种用数码相机和计算机来研究抛射体运动的方法。

背景技术

常规的抛射体运动研究实验中使用的是多次曝光法和胶片相机。多次曝光法是每隔一定时间在胶片上曝光一次。小球抛射过程中，在一张胶片上纪录小球不同时刻的位置，洗出照片，通过胶片放大机图片放大后，读出小球位置，分析抛射过程。现有技术存在如下缺陷：1、多次曝光法中频闪对人的眼睛会有一定伤害。2、普通相机冲洗照片过程中的溶液对环境产生污染。3、操作比较繁琐。4、实验时间过长。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的缺陷，提供一种应用数码技术研究抛射体运动的实验方法。

应用数码技术研究抛射体运动的实验方法，包括将小钢球从与水平面成倾角的U形轨道抛射而出，沿着绘制有厘米方格的屏平行运动，形成小钢球的运动轨迹，其特征是采用数码相机拍摄小钢球运动的全过程，将数码相机拍摄的动画存入计算机中，用Premiere软件(尹庆栋Adobe Premiere 6.0标准教程中国电力出版社)从拍摄的画面中依次截取单幅静止图片，用Photoshop软件(杨国清Photoshop 6.0标准教程中国人事出版社)从截取的单幅静止图片获取球体抛射轨迹图，记录图片上对应各时间的小钢球坐标X、Y的值，利用表差法得到小钢球水平方向的运动速度、垂直方向的运动速度和加速度，计算得出小钢球水平、垂直方向的运动方程。

为了使拍摄画面清晰和有利于读取实验值，本发明的进一步特征是：抛射用的小钢球采用深颜色球，例如用黑色球。厘米方格屏采用浅色背景和深色线条绘制的厘米方格。

使U形抛射轨道的低端与水平面成一定的倾角，该倾角可根据需要调整小钢球的抛射角度。

本发明的有益效果在于：将数码技术应用于研究抛射体运动，可在三个课时内完成抛射体运动轨迹图的制作，并记录和处理实验数据。

附图说明

图1为抛射体运动轨迹的示意图，图中：1-抛射出口，2-Y轴坐标，3-X轴坐标，4-投影屏，5-小钢球的投影；

图2为U形抛射轨道图，图中：6-小钢球入口，7-U形管，8-支架，9-钢球出口，θ-U形抛射轨道的低端与水平面的夹角；

图3为厘米方格屏图；

图4为抛射轨道与方格屏的放置图。

具体实施方式

应用数码技术研究抛射体运动的实验方法，包括采用数码相机拍摄小钢球从与水平面成倾角的U形轨道抛射而出，沿着绘制有厘米方格的屏平行运动的动画，以及使用用Premiere软件可从动画中截取图片和用Photoshop软件获得抛射轨迹图。记录图片上对应各时间的小钢球坐标X、Y的值，利用表差法得到小钢球水平方向的运动速度、垂直方向的运动速度和加速度，计算得出小钢球水平、垂直方向的运动方程。

水平方向运动方程：X＝X₀+V_xt；

垂直方向运动方程：$Y=Y_0+V_{Y0}t-\frac{1}{2}{\mathrm{at}}^2.$

以下通过实施例进一步说明本发明。

应用数码技术研究抛射体运动的实验方法，步骤如下：

1)利用数码相机拍摄小球的抛射体运动的动画：