[实用新型]三球竞速演示仪

说明书

三球竞速演示仪，属于教学仪器领域，包括三条距离相同的轨道和三颗可在轨道上滚动的小球，三条轨道分别为平直轨道，波浪轨道，凹弧轨道，所述三条轨道的前端为高度、形状相同的向下的斜坡状轨道，然后转为水平状轨道，经过相同的距离后分别转为平直状轨道，波浪状轨道，凹弧状轨道，三条轨道的末端回到与前面水平状轨道相同的高度，且所述波浪状轨道处的最高点不高于所述水平状轨道的高度；在三条轨道的前端设有可调节位置的能将所述三颗小球分别在三条轨道的所述斜坡状轨道上的同一高度同时释放的放球机构。本装置可以方便地比较小球在三条路径同时滚过时的快慢；还可以调节小球的初速度导致，用时的变化。本装置操作方便、现象有趣，外观漂亮。

技术领域

本实用新型属于教学仪器领域，涉及一种不同路径对物体移动速度的影响的实验装置。

背景技术

人们往往以为，从起点到终点所走的路径越长所用时间就会越长。其实不然，设A和B是铅直平面上不在同一铅直线上的两点，在所有连接A和B的平面曲线中，求出一条曲线，使仅受重力作用且初速度为零的质点从A点到B点沿这条曲线运动时所需时间最短，用时最短的路径并不是路径最短的从A点到B点的直线，而是一条摆线，也叫旋轮线，我们称这条路径是最速降线。除了最速降线，其他路径是不是还有比最短距离用时少的，或者A点到B点的高度若相同，在一定初速度下，中间路径若有高低起伏，不同路径又会有哪些结果呢？

发明内容

为了展示不同情况下用时跟那些因素有关系，本实用新型提供一种展示不同路径、不同初速度对用时的影响的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

三球竞速演示仪，包括三条距离相同的轨道和三颗可在轨道上滚动的小球，所述三条轨道分别为平直轨道，波浪轨道，凹弧轨道，所述三条轨道的前端为高度、形状相同的向下的斜坡状轨道，然后转为水平状轨道，经过相同的距离后分别转为平直状轨道，波浪状轨道，凹弧状轨道，三条轨道的末端回到与前面水平状轨道相同的高度，且所述波浪状轨道处的最高点不高于所述水平状轨道的高度；在三条轨道的前端设有可调节位置的能将所述三颗小球分别在三条轨道的所述斜坡状轨道上的同一高度同时释放的放球机构。

所述小球为钢球或弹性小球。

所述平直轨道、波浪轨道、凹弧轨道的尾部向上翘起。

本实用新型可以方便地比较小球在三条路径同时滚过，哪条用时最少，哪条最多；还可以展示不同初速度下各路径用时的变化，从而引发观察者对现象的思考，培养学生分析问题的能力。另外本装置的三条路径集合在一起，有各种曲线，看起来还是一件漂亮的摆设。总之，本装置操作方便、现象有趣，外观漂亮。

附图说明

图1是本实用新型三球竞速演示仪的优选实施例的结构示意图。

图2是本实用新型三球竞速演示仪的优选实施例的俯视图。

图中：1、平直轨道，2、波浪轨道，3、凹弧轨道，4、小球。5、放球机构，6、通轴，7、穿钉，8、垫片。

具体实施方式

图1、2是本实用新型一个实施例的结构示意图及俯视图，用亚克力板切出三组轨道，分别为平直轨道1，波浪轨道2,凹弧轨道3，每组轨道由两块平行的亚克力板构成，两块亚克力板可支撑着小球在其上滚动；三组轨道的前端为高度、形状相同的向下的斜坡状轨道，然后转为水平状轨道，经过相同的距离后分别转为平直状轨道，波浪状轨道，凹弧状轨道，三条轨道的末端回到与前面水平状轨道相同的高度，且所述波浪状轨道处的最高点不高于所述水平状轨道的高度；各轨道的尾部向上翘起，可阻止滚到终点的小球继续滚动，并收纳小球。三组轨道通过穿钉7及垫片8并排固定在一起。在三组轨道的前端设置放球机构5，放球机构5为用透明亚克力片制作的方框，方框的其中一组对边开相同的槽，将通轴6穿过三组轨道及放球机构5中的槽，使放球机构5与三组轨道活动连接，并且通轴6可在所述槽中滑动。

本装置操作时将三个小球放在三组轨道的斜坡状轨道和放球机构5挡板之间，下压放球机构5另一端，三个小球同时下滚，然后通过各自的轨道滚到轨道的尾部，由于三组轨道并排，可以直观地看出哪个小球最先到达，哪个小球第二，哪个小球第三。调整放球机构5的高度，可以导致三个小球到达水平状轨道时的初速度变化，不同的初速度将导致到达终点的次序有变化。