可实时时间显示的抛射体运动研究的实验装置

摘要

本发明公开了一种可实时时间显示的抛射体运动研究的实验装置。它包括拍摄灯箱、玻璃面板、抛射管、光电门、时间显示器、数码照相机和三脚架，玻璃面板安装在拍摄灯箱正面，在拍摄灯箱左边框上固定抛射管，抛射管低端管口两侧面安有光电门，拍摄灯箱右上方位置嵌入安装时间显示器，数码照相机固定在三脚架上，镜头面对拍摄灯箱。当小球射出抛射管低端管口经过光电门时，时间显示器自动开始计时，数码相机拍摄以方格坐标为背景的小球整个抛射运动过程视频。获得的图象清晰，读取X、Y坐标正确，计时精度可达0.01秒；拍摄不受环境亮度影响；相机曝光时间短，拍摄图象无拖影；装置结构简单，可靠性高，为研究抛射体运动提供了极为便利的实验条件。

主权项

一种可实时时间显示的抛射体运动研究的实验装置，其特征在于包括拍摄灯箱(3)、玻璃面板(4)、抛射管(1)、光电门(2)、时间显示器(5)、数码照相机和三脚架，玻璃面板(4)安装在拍摄灯箱(3)正面，在拍摄灯箱(3)左边框上固定抛射管(1)，抛射管(1)低端管口两侧面按有光电门(2)，拍摄灯箱(3)右上方位置嵌入安装时间显示器(4)，数码照相机固定在三脚架上，镜头面对拍摄灯箱(3)；所述的时间显示器(4)包括石英晶体振荡器(9)、多个分频器(10)、第一计数器(11)、第二计数器(13)、4个第一级显示LED(12)和4个第二级显示LED(14)；石英晶体振荡器(9)、分频器(10)、第一计数器(11)和第二计数器(13)依次连接，第一计数器(11)和第一级显示LED(12)连接，第二计数器(13)和第二级显示LED(14)连接；石英晶体振荡器(9)输出振荡频率为几十MHz的脉冲，多个分频器(10)将它分成频率为100Hz的脉冲，输入第一级8421码十进制计数器，计数器4个输出端与构成第一级显示(12)的4个LED连接，该级显示为0.01秒数量级时间，LED点亮用8421码制读取，当第一级计数器输入9个计数脉冲时，产生一进位脉冲输入第二级8421码计数器，计数器4个输出端与构成第二级显示(13)的4个LED连接，该级显示为0.1秒数量级时间，其LED点亮用8421码制读取；所述的光电门由发光二极管和光敏元件组成，两元件面面相对，距离15～20mm，光电门输出信号线与时间显示器连接；所述的抛射管为一不对称U形空心管，管内径15～20mm，管两端高度差大于0.5米。