[实用新型]角动量守恒演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及教具领域的一种演示仪，尤其涉及角动量守恒演示仪。 

背景技术

角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一，是指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。在大学普通物理教学中，借助于定性的演示实验，可以很好地帮助学生理解和掌握这个规律。传统的方法是使用茹科夫斯基转椅并配以2个哑铃或1个较为笨重的自行车车轮，由2人配合操作，才得以完成。由于系统受摩擦力影响较大，演示效果不理想，而且该装置笨重，搬运保管均不方便。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便的角动量守恒演示仪。

为解决上述问题，本实用新型所述的角动量守恒演示仪，包括一端与底座相连的支杆，其特征在于：所述支杆的另一端通过轴承与U型支架的底端中央相连，该U型支架的两端均连有其上设有同步电机、轴承和圆盘，在圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球，用导线按顺序连接单片机和同步电机。

角动量守恒的演示 

首先接通电源，然后把两个完全相同的同步电机通过单片机来控制并沿相反的方向转动2分钟，随之两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球开始沿相反的方向转动，2分钟后，两个完全相同的同步电机停止转动，由于离心力的存在，两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球会继续沿相反的方向转动，整个系统（U型支架）不动。这种现象的产生是因为系统角动量守恒，初始时系统的总角动量为零，当两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球开始转动后，两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球的角动量反方向增加，系统的总角动量始终保持为零，整个系统（U型支架）不动。

首先接通电源，然后把两个完全相同的同步电机通过单片机来控制并沿相同的方向转动2分钟，随之两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球开始沿相同的方向转动，2分钟后，两个完全相同的同步电机停止转动，由于离心力的存在，两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球会继续沿相同的方向转动，整个系统（U型支架）开始转动。这种现象的产生是因为系统角动量守恒，初始时系统的总角动量为零，当两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球开始转动后，两个完全相同的圆盘上设有挂钩用钢丝绳来连接小钢球的角动量同方向增加，系统的总角动量始终保持为零，整个系统（U型支架）必须反方向旋转。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型从下到上依次设有底座、支杆、轴承、U型支架、同步电机、圆盘、小钢球，结构简单、操作方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图 1 为本实用新型的结构示意图。 

图中：1-底座   2-支杆    3-U 型支架    4-同步同步电机    5-小钢球    6-钢丝绳    7-轴承    8-圆盘    9-单片机    10-导线。 

具体实施方式

如图 1 所示，角动量守恒演示仪，该演示仪包括一端与底座（1）相连的支杆（2），其特征在于：所述支杆（2）的另一端通过轴承与 U 型支架（3）的底端中央相连，该U型支架（3）的两端均连有其上设有同步电机（4）、轴承（7）和圆盘（8），在圆盘（8）上设有挂钩用钢丝绳（6）来连接小钢球（5），用导线（10）按顺序连接单片机（9）和同步电机（4）。