Устройство для демонстрации опытного доказательства суточного вращения земли

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»> 1 00 1 3 54

r t-1

:- 7

4, фйдФ и (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060881 (21) 3329176/18-12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280283 (Р1) М. Кл.

G 09 В 23/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (S3) УДК 371. 66/67 (088.8) /

A.È. Элькин, Г.Е. Лященко и В.П. Сузд ц

3

1

Одесский ордена Трудового Красного3цамени; государственный университет им. И.И.Мечйикова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ОПЫТНОГО

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА СУТОЧНОГО ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ

Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике, а именно к устройствам для демонстрации суточного вращения Земли в учебных заведениях и планетариях при изучении соответствующего курса физики.

Известен прибор для демонстрации опытного доказательства суточного вращения Земли, содержащий подвешенный на нити груз, источник света, экран и чувствительный элемент, установленный на штативе flj .

Недостатком данного прибора является то, что смещение тени чувствительного элемента, выполненного в виде тенеобразующей гильзы, расположенной в одной плоскости с источником света и плоскостью качания груза, на экране становится хорошо различимым через 5-10 мин при длине нити подвеса груза более 10 м. Это приводит к большим затратам лекционного времени и снижению наглядности демонстраций.

Цель изобретения — сокращение времени демонстрации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для демонстрации опытного доказательства суточного вращения Земли, содержащем подвешенный на нити груз, источник света, экран и чувствительный элемент, установленный на штативе, чувствительный элемент состоит из закрепленной посредством подшипника на штативе оси, установленной на ней зеркальной пластины амортизирующей пластинчатой пружины, жестко соединенной с торцом зеркальной пластины, и тормоза, состоящего из винта,. усяановленного на зеркальной пластине, и фрикционной прокладки, расположенной между торцом винта и корпусом подшипника, при этом источник света и экран расположены по одну„сторону от зеркальной пластины.

На чертеже схематично изображена конструкция устройства.

Устройство содержит груз 1, подве2() .шенный на нити 2, закрепленной с помощью карданного механизма 3 к потолку, подшипники 4,обеспечивающие вращение нити вокруг своей оси, чувствительный элемент с амортизирующей пластинчатой пружиной 5, закрепленной к торцу зеркальной пластины 6, ось

7, обеспечивающую поворот зеркальной поверхности, подшипник 8 вращения оси вместе с зеркальной поверхностью, .тормозной узел, содержащий винт 9 регулировки величин трения фрикционной

1001154 прокладки 10 по плоскому кольцу корпуса 11 подшипника, кронштейн 12 крепления перечисленных узлов на штативе 13, зажимные винты 14 для установки кронштейна по высоте и углу, лазерный источник 15 света, экран 16 и луч 17 света.

УстрЬйство работает следующим образом.

Груз 1 оттягивают от положения равновесия и закрепляют за какой-ли,бо предмет, например, с помощью бе;чевки. Переносной штатив 13 устанав.ливают при расположении плоскости качания груза, например, в направлении север-юг с юго-восточной стороны от плоскости качания так, чтобы амортизирующая пружина 5 располагалась впритык к плоскости качания груза на

его уровне и на расстоянии меньшем на 50-100 мм, чем максимальная ампли-Щ туда качания груза 1, а поверхность зеркальной пластины 6 была перпендикулярна плоскости качания груза. С помощью винта 9 устанавливают необходимую силу прижима фрикционной 25 прокладки 10 к плоскому кольцу корпуса 11 для исключения проворота зеркальной пластины 6 с амортизирующей пластинчатой пружиной 5 при ударных контактах края груза 1 с амортизирую-gg щей пружиной. Лазерный источник 15 света устанавливают так, чтобы отраженный от зеркальной поверхности луч

17 света падал на экран 16, в качестве которого можно использовать стену помещения. После пережигания бечевки (не показана), что делается для исключения боковых перемещений груза при запуске, груз начинает качаться и после нескольких колебаний вследствие вращения Земли начинает задевать 4О амортизирующую пластинку, поворачивающуюся вместе с зеркальной пластиной 6 на некоторый малый угол при каждом качании груза, что вызывает синхронное, хорошо заметное переме- 45 щение светового луча 17 света на экране. Величина этого перемещения зависит от длины нити подвеса, амплитуды качания и расположения амортизирующей пружины относительно максиму О ма амплитуды, расстояния от оси

Бращения до края амортизирующей пружины 5, угла между ней и плоскостью качания груза, расстояния от зеркальной поверхности до экрана и географической широты места демонстрации.

Действующее устройство имеет длину нити подвеса 9 м, при этом отклонение светового пятна на экране составляет 200-300 мм при каждом качании груза и расстоянии от зеркальной поверхности до экрана 12 м.,При уменьшении длины нити подвеса до 3 м откло. нение светового пятна составляет 3050 мм при расстоянии до экрана 5 м.

Введение в устройство зеркальной поверхности с амортизирующей пластинкой, выполненной из упругой фольги, позволило повысить наглядность демонстрации, сэкономить время, затрачиваемое на нее, а также существенно уменьшить габариты подвеса при сохранении высокой наглядности демонстрации .

Формула изобретения

Устройство для демонстрации опытного доказательства суточного вращения Земли, содержащее подвешенный на нити груз, источник света, экран и чувствительный элемент, установленный на штативе, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сокращения времени демонстрации, чувствительный элемент состоит из закрепленной посредством подшипника на штативе оси, установленной на ней зеркальной пластины, амортизирующей пластинчатой пружины, жестко соединенной с торцом зеркальной пластины, и тормоза, состоящего из винта, установленного на зеркальной .пластине, и фрикционной прокладки, .расположенной между торцом винта и корпусом подшипника, при этом источник света и экран расположены по одну сторону от зеркальной пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В,И. Ивероновой. И., Наука, 1972, с. 84.

1001154

Составитель Б. Андреев

Редактор А. Ворович Техред Т.Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 1403/59 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rro делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4