本实用新型专利技术属于竖直平面圆周运动的断线装置领域，尤其是研究圆周运动所涉及到的动力学装置。一个细线拴着一个重物在竖直平面做圆周运动，出现了实验现象和理论不符的情况，为了解释该现象并且证明理论的正确，本实用新型专利技术提出一种装置：竖直平面圆周运动的断线装置，包括竖直面板，其特征是：竖直面板固定连接一个用于吸附永磁体的吸附板，还包括一个磁柱，磁柱一端吸附于吸附板，磁柱另一端栓接一根细线，细线的上端栓接于磁柱，细线的下端悬挂一个重物，竖直面板设有一个贯穿竖直面板正、反面的孔，孔内设有用于喷火以便在细线偏离平衡位置之后尽早烧断细线的第一喷嘴，且第一喷嘴的喷火方向为：既垂直于竖直面板，又垂直于细线。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于竖直平面圆周运动的断线装置领域，尤其是研宄圆周运动所涉及 到的动力学装置。
技术介绍
-个细线拴着一个重物在竖直平面做圆周运动，重物在最低点时拉力大于重 力，且最低点拉力最大-这都是容易被理论证明的，要想用实验表现这个现象，现有技术 公开了一种研宄圆周运动的装置：竖直面板，位于竖直面板下端用于支撑竖直面板的底 座，竖直面板由铁板制成，还包括一个由永磁体制成的、形状为柱状的磁柱，磁柱一端吸 附于竖直面板，磁柱另一端栓接一根细线，细线的上端栓接于磁柱，细线的下端悬挂一个 重物。该装置的使用方法：第一步，将重物升起一定高度，且：1，使细线处于直线状态；2， 细线偏离竖直位置。第二步，释放重物，重物开始做形状为圆弧的运动，即：圆周运动的 一部分。选择合适的释放位置，可以达到这样的效果：在此位置释放重物，恰好可以把磁 柱拉倒。理论分析如下：用T表示重物受到的拉力，用G表示重物受到的重力，用m表示 重物的质量，用V表示重物经过最低点的速度，用r表示重物圆周运动的半径，推导得到 Γ = ，于是，得到最低点速度V越大，拉力T越大的结论。用该实验辅助讲解：磁 r 柱被拉倒，说明拉力T比重力大。实验操作者录制了该实验的视频，在逐帧播放视频时，发 现：磁柱并没用在重物处于最低点倒下，而是明显经过了最低点以后，磁柱才倒。实验操作 者重复实验多次，每次都录制视频并逐帧播放，均发现该现象。这个现象和理论不符。这个 现象之前没有被人发现过：要慢速播放才可以观察到这个现象。从重物经过最低点到磁柱 倒掉，大约历时0. 2秒。0. 2秒的时间，大约是该装置所悬挂重物单摆周期的8分之1，这 0. 2秒内，重物经过的路程大约是振幅的三分之二，细线和竖直方向的夹角大约是40度。所 以，通常从时间上观察不出该现象，慢速播放的时候，可以从重物偏离平衡位置的距离上观 察到该现象。 严格的来说，该实验和理论不符，该实验装置不宜用于圆周运动动力学的教学。换 句话说：要研发一个新的装置，能演示最低点拉力大于重力的实验，并且克服上述缺陷。 既然要研发新的装置，就要知道现有装置的问题出在哪里。有两种说法：1，细线 的形变需要时间，这个时间大约是0. 2S，等细线完成了形变，磁柱才受到更大的拉力而被拉 倒。2,磁柱在重物经过最低点就已经开始倾倒了，但是，磁柱的长度不够长，0. 2秒以后，才 明显看出来磁柱倒掉。 关于此现象，还有其他解释，那些解释可以通过理论分析直接排除，所以，在本说 明书中就不表述了。 本技术提出一种装置，该装置可以：1，验证上述两种说法哪种正确。2,克服现 有装置的不足之处，并且达到实验现象和理论相符的有益效果。
技术实现思路
本技术克服现有技术不足所采用的技术方案是： 竖直平面圆周运动的断线装置，包括竖直面板，位于竖直面板下端用于支撑竖直 面板的底座，其特征是：竖直面板由耐火材料制成，竖直面板固定连接一个用于吸附永磁体 的吸附板，吸附板用于吸附永磁体的那个面为竖直平面， 还包括一个由永磁体制成的、形状为柱状的磁柱，磁柱一端吸附于吸附板，磁柱另 一端栓接一根细线， 细线的上端栓接于磁柱，细线的下端悬挂一个重物，细线由易于烧断的材料制成， 竖直面板设有一个贯穿竖直面板正、反面的孔，孔内设有用于喷火以便在细线偏 离平衡位置之后尽早烧断细线的第一喷嘴，且第一喷嘴的喷火方向为：既垂直于竖直面板， 又垂直于细线， 孔的位置在：重物的斜上方，且：靠近、但不重合于细线所在的竖直线， 细线为棉线。 本技术结构简单，用本技术做相关实验，可以让实验现象和理论分析完 美相符。【附图说明】 图1是现有技术的正视图。 图2是现有技术的测试图。 图3是本技术实施例一的正视图。 图4是本技术实施例一的测试图。 图5是本技术实施例一的测试图。 图6是本技术实施例一的局部放大图。 图7是本技术实施例二的局部放大图。 图8是本技术实施例三的正视图。 图中：I-竖直面板，2_底座，3_磁柱，4_细线，5_重物，6_吸附板，7_孔，8_第一喷 嘴，9-第二喷嘴。【具体实施方式】 附图1、2分别是现有技术的正视图和侧视图。 实施例一 参见附图3,是本技术的正视图，附图4是本技术的侧视图。图5是本实 用新型的侧视图，在图5中，用虚线包围了一个范围，这些范围在图6中被放大显示，或者 说，图6是图5的局部放大图。这些附图表达： 竖直平面圆周运动的断线装置，包括竖直面板1，位于竖直面板1下端用于支撑竖 直面板1的底座2,其特征是：竖直面板1由耐火材料制成，竖直面板1固定连接一个用于 吸附永磁体的吸附板6,吸附板6用于吸附永磁体的那个面为竖直平面， 还包括一个由永磁体制成的、形状为柱状的磁柱3,磁柱3 -端吸附于吸附板6,磁 柱3另一端栓接一根细线4， 细线4的上端栓接于磁柱3,细线4的下端悬挂一个重物5,细线4由易于烧断的 材料制成， 竖直面板1设有一个贯穿竖直面板1正、反面的孔7,孔7内设有用于喷火以便在 细线4偏离平衡位置之后尽早烧断细线4的第一喷嘴8,且第一喷嘴8的喷火方向为：既垂 直于竖直面板1，又垂直于细线4。细线4长度为1米。 孔7的位置在：重物5的斜上方，且：靠近、但不重合于细线4所在的竖直线。 解释：喷嘴：本技术所述的第一喷嘴8、第二喷嘴9均指喷火的喷嘴，喷火的喷 嘴属于现有技术，比如以下网页介绍的喷嘴： http://detail. tmall. com/item.htm?spm = a230r. I. 14. 18. RhvunH&id=40119733829&ad_id=&am_id=&cm_id=140105335569ed55e27b&pm_ id=&abbucket=5 http://item, taobao. com/item. htm?spm=a230r. I. 14. 279. RhvunH&id=16026116 927&ns=l&abbucket=5#detaiI http://item, taobao. com/item. htm?spm=a230r. I. 14. 212. RhvunH&id=39322048 663&ns=l&abbucket=5#detaiI http://item, taobao. com/item. htm?spm=a230r. I. 14. 145. RhvunH&id=38722875 361&ns=l&abbucket=5#detail http://item, taobao. com/item. htm?spm=a230r. I. 14. 34. SXlkPc&id=184453642 56&ns=l&abbucket=5#detaiI http://detail, tmall. com/item. htm?spm=a230r· I. 14. 59. SXlkPc&id=13974025 302&abbucket=5 因为上述网页由www. taobao. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
竖直平面圆周运动的断线装置，包括竖直面板，位于竖直面板下端用于支撑竖直面板的底座，其特征是：竖直面板由耐火材料制成，竖直面板固定连接一个用于吸附永磁体的吸附板，吸附板用于吸附永磁体的那个面为竖直平面，还包括一个由永磁体制成的、形状为柱状的磁柱，磁柱一端吸附于吸附板，磁柱另一端栓接一根细线，细线的上端栓接于磁柱，细线的下端悬挂一个重物，细线由易于烧断的材料制成，竖直面板设有一个贯穿竖直面板正、反面的孔，孔内设有用于喷火以便在细线偏离平衡位置之后尽早烧断细线的第一喷嘴，且第一喷嘴的喷火方向为：既垂直于竖直面板，又垂直于细线，孔的位置在：重物的斜上方，且：靠近、但不重合于细线所在的竖直线，细线为棉线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王振环，
申请(专利权)人：王振环，
类型：新型
国别省市：新疆;65
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