合肥市科技馆创新展项深化设计制作服务项目展品 3——百发百中
展品尺寸:约2.42×1.0×1.5米(长×深×高)
知识点:
物体以一定的初速度水平方向抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。平抛运动的物体,由于所受的合外力为恒力,所以是匀变速曲线运动,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。平抛运动可视为以下两个运动的合运动:(1)物体在水平方向上不受外力,由于惯性而做初速度不变的匀速直线运动;(2)物体在竖直方向上初速度为零,只受重力作用而做的自由落体运动。这两个分运动各自独立,又是同时进行,具有分运动的独立性和等时性。
参与方式:
展项左侧为一段斜轨,斜轨上方初始位置有限位卡槽和释放装置。斜轨末端为平直轨。平直轨末端有光电开关。展项右侧为一组支架,圆环依次装在支架上,初始高度与平直轨一致。支架后面的背板上描绘有抛物线,背板前有电致变玻璃遮挡。观众将小球放置在斜轨上方的初始位置并释放,小球滚到平直轨末端时触发光电开关,并继续向前作平抛运动。被触发的光电开关控制电磁阀瞬间释放圆环,使圆环与平抛小球同时下落。小球总是能顺利穿过所有圆环到达终点。观众按下按钮,电致变玻璃透明,可以看到背板上描绘的一条曲线。再次释放小球,观察到小球运动轨迹与背板上描绘的曲线重合。
设计和工艺要求:
展品由斜轨、平直轨、一组圆环、支架、小球、亚克力护罩、电致变玻璃、背板、光电传感器、电磁阀等组成。圆环依次装在支架上,初始高度与平直轨一致。斜轨上方初始位置有限位卡槽和释放装置。斜轨末端为平直轨。平直轨末端有光电开关,检测到小球通过时立即通过电磁阀释放圆环自由下落。小球到达终点后,可由观众捡拾回到初始位置,圆环可由观众手动送至上方被电磁铁吸住。
展项台体采用Q235钣金制作,表面采用汽车烤漆处理。轨道圆滑,摩擦力小,且材质坚固耐用。支架采用不锈钢制作,防腐,防锈;抛物线轨道上的防护罩为透明材质,表面无毛刺划痕,稳固耐用。展项下方的圆环与小球掉落处有缓冲及收集设计,避免掉落时发出巨大噪音,防止圆环和小球因掉落导致变形或丢失。
展项须设计合理,做工优良,确保演示效果。
其他要求:
另制作相关配套教育活动道具“双轨平抛运动实验器”。该道具须能够在教育活动时便捷地安装在该展项展台上,且取电设计合理。