Демонстрационный прибор по механике

 

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий смонтированную в вертикальной стойке горизонтально на подпятнике двуплечую поворотную направляющую со свободно установленными на ее плечах физическими телами и закрепленными на концах плеч ограничителями перемещений тел, держатель тел со средством .их освобождения и упругие аккумуляторы энергии для перемещения тел, размещенные между осью вращения гг е 1э w направляющей и связанными с ними телами, отличающий ся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, каждое тело имеет средство для регистрации действия кориолисовой силы, состоящее -из двух грузиков и их фиксатора , вытесненного в виде вилки, закрепленной на подпятнике средней частью, со свободными концами, расположенны1и1И вдоль направляющей, в каждом теле выполнены радиально два открытых с периферии тела горизонтальных канала и соосные свободным концам вилки отверстия, каждое из которых выполнено смежным с одним из каналов, при этом каждый грузик i свободно установлен в одном из кана (Л лов, а свободные концы вилки пропуще ны через отверстия и связаны с грузиками . ел ю со со Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1.» «1 . зиками.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472015/18-12 (22) 16.07.82 (46) 23.02.84. Бюл. Р 7 (72) Л.Д.Иванов и E.A.Ôèëèìoíoâ (53) 371.66/67(088.8) (56) 1. Демонстрационные приборы по теоретической механике. Под ред. проф. Бутенина .Н.A.. Л., ВИКИ им. A.Ô.Ìîæàéñêîão, с. 47, рис. 23.. (54) (57) gEMOHCTPAIIИОННЫЙ ПРИБОР

ПО МЕХАНИКЕ, содержащий смонтированную в вертикальной стойке горизонтально на подпятнике двуплечую по.— воротную направляющую со свободйо установленными на ее плечах физическими телами и закрепленными на концах плеч ограничителями перемещений =-ел, держатель тел са средством .их освобождения и упругие аккумуляторы энергии для перемещения тел, размещенные между осью вращения

ÄÄSUÄÄ1075293 A

3(59 G 09 В 23/08 G 09 В 23 10 направляющей и связанными с ними телами, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, каждое тело имеет средство для регистрации действия кориолисовой силы, состоящее .из двух грузиков и их фиксатора, вытесненного в виде вилки, закрепленной на подпятнике средней частью, со свободными концами, расположенными вдоль направляющей, в каждом теле выполнены радиально два открытых с периферии тела горизонтальных канала и соосные свободным концам вилки отверстия, каждое из которых выполнено смежным с одним из каналов, при этом каждый грузик свободно установлен в одном из каналов, а свободные концы вилки пропуще g+ ны через отверстия и связаны с гру- % Г

1075293

Изобретение относится к учебным пособиям, преимущественно по курсу теоретической механики и курсу физики.

Лзвестен демонстрационный прибор по механике, содержащий смонтированную в вертикальной стойке горизонтально на подпятнике двуплечую направляющую со свободно установленными на ее плечах физическими телами и закрепленными на концах плеч ограничителями перемещений тел, держатель тел со средством их освобождения и упругие аккумуляторы энергии для перемещения тел, размещенные между осью вращения направляющей и связанными с ними телами 1 3.

Недостатком известного прибора является то, что он имеет ограниченные демонстрационные возможности, так как не позволяет демонстрировать действие кориолисовой силы на совершающие сложное движение материальные объекты.

Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей прибора.

Для достижения цели в демонстра,ционном приборе по механике, содержащем смонтированную в вертикальной стойке горизонтально на подпятнике двуплечую направляющую со свободно установленными на ее плечах физическими телами и закрепленными на концах плеч ограничителями перемещений тел, держатель тел со средством их освобождения и упругие аккумуляторы энергии для перемещения тел, размещенные между осью вращения направляющей и связанными с ними телами, каждое тело имеет средство для регистрации действия кориолисовой силы, состоящее иэ двух грузиков и их фиксатора, выполненноro в виде вилки, закрепленной на подпятнике средней частью, со свободными концами, расположенными вдоль направляющей, в каждом теле выполнены радиально два открытых с периферии тела горизонтальных канала и соосные свободным концам вилки отверстия, каждое из которых выполнено смежным с одним из каналов, при этом каждый грузик свободно установлен в одном из каналов, а свободные концы вилки пропущены через отверстия и связаны с грузиками.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг. 2 — вариант конструктив ного выполнения средства освобождения физических тел.

Конструктивно прибор выполнен иэ вертикальной стойки 1 с треногой 2 в основании и шарикоподшипииком 3 на верхнем ее конце, подпятника 4, выполненного эа одно целое с двуплечей направляющей 5 и смонтированного на шарикоподшипнике 3, физических тел, выполненных В виде свободно установленных на плечах направляющей 5 дисков б. Для ограничения перемещений дисков б по плечам направляющей 5 на концах плеч закреплены ограничители 7.

Для перемещения дисков 6 без проворота направляющая 5 имеет паз 8, в который входит шпонка 9 диска б.

AKêóìóëÿToðè энергии представляют собой цилиндрические пружины 10 сжатия, расположенные между вертикальным торцом 11 подпятника 4 и соответствующим диском 6 соосно с направляющей 5.

Перед демонстрацией пружины 10 сжаты. Сжатое положение пружин поддерживается нитями 12 через диски б, на которых они одним концом закреплены. Свободные петлеобразные концы 13 нитей 12 взаимодействуют со средством освобождения дисков, которое состоит из коромысла 14, направляющей втулки 15, кронштейна

16. Коромысло 14 смонтировано на подпятнике 4 между дисками б посредством кронштейна 16 вертикально средней частью в направляющей втулке

15 и имеет возможность свободно перемещаться по вертикальной оси втулки. В начальный момент от проворота во втулке 15 коромысло 14 удерживается эа счет упора 17 во втулке 15, а нити, наброшены на свободные концы коромысла, ориентированного под углом к направляющей 5 .

Приводом для вертикального перемещения коромысла 14 служит кулачок

18, закрепленный по радиусу на поворотном зубчатом колеое 19.

Зубчатое колесо 19 монтируется на подпятнике под втулкой и связано зубчатым зацеплением с неподвижным зубчатым колесом 20 верхнего конца стойки 1. Средняя часть коромысла

14 для взаимодействия его с кулачком и установки в направляющей втулке

15 имеет стержневой хностовик 21, конец которого лежит на траектории перемещения кулачка 18.

В каждом диске выполнены радиально два открытых с периферии 22 дисков горизонтальных канала 23. В каждом канале размещен грузик 24 средства регистрации кориолисовой силы. Грузики в каждом диске удерживаются вилкой 25, средняя часть которой закреплена на подпятнике 4, а свободные концы 26 ее располагаются вдоль направляющей 5.

Соосно свободным концам вилки в каждом диске б выполнены отверстия 27, через которые пропущены концы вилок 2б,взаимодействующие с торцом грузиков 24 за счет выполнения смежными отверстия 27 и канала 23, Демонстрация производится следующим образом.

Направляющей 5 сообщают угловую скорость ы, которая для контраста

1075293

Составитель C. Москалев

Редактор Н. Пушненкова Техред О.йеце Корректор Г. Огар

Заказ 507/44 Тираж 447

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, .ул. Проектная, 4 динамического эффекта выбирается большой.

Вращение направляющей 5 вместе с подпятником 4 вызывает обкатывание зубчатого колеса 19 по неподвижному колесу 20 стойки. Угловое перемещение кулачка 18, вызванное обкатыванием зубчатого колеса 19, обеспечивает его взаимодействие с концом хвостовика 21 бредней части коромысла. Вертикальное перемещение коромыс. ла 14 с хвостовиком 21 во втулке 15 вызывает освобождение. коромысла 14 от упора 17. Получив возможность вра щаться во втулке 15, коромысло проворачивается. В этот момент петле обраэные концы 13 нитей 12 сходят с концов коромысла, диски 6 под действием упругой силы разжимающихся пружин 10 и центробежной силы начинают двигаться горизонтально по направляющей 5.

Расположенные вдоль направляю5 щей 5 свободные концы 26 вилки 25 при движении дисков 6 проскальзыва ют по торцу грузиков 24, освобождая их для перемещения в канале 23 под действием кориолнсовой силы.

По характеру траектории и направлению выхода грузиков судят о суще.: ствующих закономерностях действия кориолисовой силы.

Изобретение позволяет эффект",яно вести процесс обучения боль их груп обучаемых.