[实用新型]验证机械能守恒定律用摆球支撑装置

说明书

本实用新型公开了验证机械能守恒定律用摆球支撑装置，包括摆球支撑架，所述支撑架包括依次连接的底座、竖杆和横杆，在所述横杆的上表面上设置有依次连接的支撑柱、悬臂和螺栓，所述支撑柱的一端与横杆连接，支撑柱的另一端与悬臂的一端连接，所述悬臂位于横杆的正上方并位于支撑柱远离竖杆的一侧，所述螺栓的轴线平行于竖杆，螺栓的杆部末端从悬臂上远离底座的一端穿过悬臂，且螺栓与悬臂螺纹连接，旋转螺栓能使螺栓的杆部末端与横杆的上表面接触。通过本实用新型来固定连接绳，不仅能快速将其固定，且相对于传统的连接绳固定结构来说，无需但心绳子没有系紧而导致摆球从横杆上掉落的情况出现。

技术领域

本实用新型涉及物理领域，具体涉及验证机械能守恒定律用摆球支撑装置。

背景技术

机械能：重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。只有在重力(或弹簧弹力)做功的情形下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

重力势能为与物体位置相关的能量，重力势能具有相对性。表达式为Ep＝mgh其中，m 为质量，单位千克；g为重力常数，9.8N/kg；h为高度，物体相对于势能参照面的高度(具有相对性，势能参考面选择不同，则h不同)，单位米。

当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒。

在物理实验中常用摆球进行机械能守恒定律的验证，如图1所示。在摆球支架的一侧一侧放上复写纸和白纸，然后将摆球通过一根连接绳固定在摆球支架的横杆上远离摆球支架竖杆的一端，接着后绕着连接绳与横杆之间的连接点拉动摆球到一定高度，图1中所示A点，连接绳处于绷直状态，然后松开摆球，摆球在重力作用下以及连接绳的牵引下向横杆的下方移动，当连接绳运动到竖直位置时摆球移动到B点，连接绳与炽热的电热丝接触，连接绳被烧断，小球在惯性作用下做平抛运动，并落在白纸上的C点。A但与B点在白纸上的正投影点分别为N点与M点，然后测量出CM、MN、BM、AN的距离，在忽略摩擦力以及空气阻力的因素下，先求出B点小球的速度，再根据动能E＝1/2mv²，算出小球在B点的动力，然后再根据Ep＝mgh，算出小球在A点的重力势能，再根据算出的结果得出机械能守恒定律。

现有的摆球支架在使用中，固定摆球时，需要将连接绳上远离摆球的一端缠绕在摆球支架的横杆上，并系紧。这种固定方式不仅步骤繁琐，且很容易因绳子没系紧而在实验时，摆球从横杆上掉落。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供验证机械能守恒定律用摆球支撑装置，解决现有的摆球支架固定连接绳方式不仅步骤繁琐，且很容易因绳子没系紧而在实验时，摆球从横杆上掉落的问题。因此本实用新型设计出验证机械能守恒定律用摆球支撑装置，能快速固定连接绳，简化俩呢几声固定步骤，避免摆球从横杆上掉落。

本实用新型通过下述技术方案实现：

验证机械能守恒定律用摆球支撑装置，包括摆球支撑架，所述支撑架包括依次连接的底座、竖杆和横杆，在所述横杆的上表面上设置有依次连接的支撑柱、悬臂和螺栓，所述支撑柱的一端与横杆连接，支撑柱的另一端与悬臂的一端连接，所述悬臂位于横杆的正上方并位于支撑柱远离竖杆的一侧，所述螺栓的轴线平行于竖杆，螺栓的杆部末端从悬臂上远离底座的一端穿过悬臂，且螺栓与悬臂螺纹连接，旋转螺栓能使螺栓的杆部末端与横杆的上表面接触。

将连接绳上远离摆球的一端放置在横杆的上表面上，然后旋转螺栓，以使螺栓的末端向横杆移动，并将连接绳上位于横杆上的一段压紧在螺栓和横杆之间，从而将连接绳上远离摆球的一端固定。

通过本实用新型来固定连接绳，不仅能快速将其固定，且相对于传统的连接绳固定结构来说，无需但心绳子没有系紧而导致摆球从横杆上掉落的情况出现。