同平面内力偶等效定理演示仪

摘要

“同平面内力偶等效定理演示仪”是利用乳胶管挤压后的弹性收缩力所形成的喷射水(或流体)囊，给形管供水，形管喷水时形成的力偶作用在由气垫或液面支承的浮盆上，演示同平面内力偶等效定理。

说明书

《同平面内力偶等效定理演示仪》是讲授理论力学或大学物理课中“力偶等效定理”^①时适用的一种演示仪器。附图是本发明的立体结构图。如附图所示：

仪器用有机玻璃制作成的园柱形外壳作为浮盆（图注1、2），盆内底部安装压重物（图注8）。为减小浮盆转动惯量，恰当考虑安排其各部分的质量分布。盆内放置由胶管压成的弹性喷射流体囊，（其中流体可以是水、油等，本仪器使用的是水）水囊（图注7）的一端可用注射器向里注水，另一端连接在用薄铜管制成的力偶喷管（图注5）上。

演示时，先打开注水阀门（图注3），关闭喷管阀门（图注6）用注射器向弹性喷射囊充入适量的水，关好注水阀门，再将浮盆放在水盆中或气垫桌上，打开喷管阀门，力偶喷管喷射有一定压力的水反冲形成力偶，作用在浮盆上，先将力偶管放在过质心转轴的位置即质心指示捍（图注4）位置，浮盆绕自身轴旋转;当改变喷管在浮盆上的位置，即力偶作用在离开质心轴的任一点上，喷射管喷水时，浮盆仍绕过质心轴旋转，改变力偶管的方向，仍能得到同样效果。定理及推论得到验证，提高课堂讲授效果。

仪器用透明有机玻璃制成，原理透视清淅，现象重复性好，便于多数学生同时观察，移动方便，符合演示实验仪器的要求。

目前，国内教学仪器中，尚无这种仪器。有的高等学校，作过这个实验，是用漂浮在水面上的浮块承载的两根条形磁铁磁极间相互作用形成力偶作演示。其实验原理及现象演示欠清淅。