合肥市科技館創新展項深化設計制作服務項目展品 3——百發百中
展品尺寸:約2.42×1.0×1.5米(長×深×高)
知識點:
物體以一定的初速度水平方向拋出,如果物體僅受重力作用,這樣的運動叫做平拋運動。平拋運動的物體,由于所受的合外力為恒力,所以是勻變速曲線運動,平拋物體的運動軌跡為一拋物線。平拋運動可視為以下兩個運動的合運動:(1)物體在水平方向上不受外力,由于慣性而做初速度不變的勻速直線運動;(2)物體在豎直方向上初速度為零,只受重力作用而做的自由落體運動。這兩個分運動各自獨立,又是同時進行,具有分運動的獨立性和等時性。
參與方式:
展項左側為一段斜軌,斜軌上方初始位置有限位卡槽和釋放裝置。斜軌末端為平直軌。平直軌末端有光電開關。展項右側為一組支架,圓環依次裝在支架上,初始高度與平直軌一致。支架后面的背板上描繪有拋物線,背板前有電致變玻璃遮擋。觀眾將小球放置在斜軌上方的初始位置并釋放,小球滾到平直軌末端時觸發光電開關,并繼續向前作平拋運動。被觸發的光電開關控制電磁閥瞬間釋放圓環,使圓環與平拋小球同時下落。小球總是能順利穿過所有圓環到達終點。觀眾按下按鈕,電致變玻璃透明,可以看到背板上描繪的一條曲線。再次釋放小球,觀察到小球運動軌跡與背板上描繪的曲線重合。
設計和工藝要求:
展品由斜軌、平直軌、一組圓環、支架、小球、亞克力護罩、電致變玻璃、背板、光電傳感器、電磁閥等組成。圓環依次裝在支架上,初始高度與平直軌一致。斜軌上方初始位置有限位卡槽和釋放裝置。斜軌末端為平直軌。平直軌末端有光電開關,檢測到小球通過時立即通過電磁閥釋放圓環自由下落。小球到達終點后,可由觀眾撿拾回到初始位置,圓環可由觀眾手動送至上方被電磁鐵吸住。
展項臺體采用Q235鈑金制作,表面采用汽車烤漆處理。軌道圓滑,摩擦力小,且材質堅固耐用。支架采用不銹鋼制作,防腐,防銹;拋物線軌道上的防護罩為透明材質,表面無毛刺劃痕,穩固耐用。展項下方的圓環與小球掉落處有緩沖及收集設計,避免掉落時發出巨大噪音,防止圓環和小球因掉落導致變形或丟失。
展項須設計合理,做工優良,確保演示效果。
其他要求:
另制作相關配套教育活動道具“雙軌平拋運動實驗器”。該道具須能夠在教育活動時便捷地安裝在該展項展臺上,且取電設計合理。