Учебный прибор по механике

 

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ , содержащий твердое тело, которое связано с опорой с помощью щарнира, выполненного в виде кулисы, имеющей ось поворота относительно опоры и подпружиненный ползунок, несущий ось поворота тела , и закрепленные на теле нити с грузами и блоками, отличающийся .т:еы, что, с целью расширения демонстрационных возможностей , он имеет закрепленную на опоре .горизонтальную балку, установленную на ней каретку с блоком и две дополнительные нити с одинаковыми грузами, закрепленные в двух точках тела, находящихся на вертикальной прямой на одинаковом расстоянии от щарнира, при этом нить, закрепленная в верхней точке, проходит через блок каретки . (Л со о 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(д!) Ci 09 В 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ":н AB TopcHQMY свидетельствы

l (21) 3644931/28-12 (22) 22.09.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) А. А. Цымбалюк (71) Киевский ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 371.66/71 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 1083221, кл. Ci 09 В 23/08, !982. (54) (57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий твердое тело, которое связано с опорой с помощью шарнира, выполненного в виде кулисы, имеющей ось

„.,Я0„„1119061 А поворота относительно опоры и подпружиненный ползунок, несущий ось поворота тела, и закрепленные на теле нити с грузами и блоками, отличающийся,тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет закрепленную на опоре. горизонтальную балку, установленную на ней каретку с блоком и две дополнительные нити с одинаковыми грузами, закрепленные в двух точках тела, находящихся на вертикальной прямой на одинаковом расстоянии от шарнира, при этом нить, закрепленная в верхней точке, проходит через блок каретки.

1!19061

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям по механике и может быть использовано, в частности, для демонстрации по определению главного вектора и главного момента системы сил.

Известен учебный прибор по механике, содержащий твердое тело, которое связано с опорой с помощью шарнира, выполненного в виде кулисы, имеющей ось поворота относительно опоры и подпружиненный ползунок, несущий ось поворота тела, и закрепленные I o на теле нити с грузами и блоками (1).

Однако этот прибор не дает возможности одновременной демонстрации величины и направления главного вектора и главного момента системы сил, действующей на

15 твердое тело.

Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей прибора.

Поставленная цель достигается тем, что учебный прибор по механике, содержащий твердое тело, которое связано с опорой с 20 помощью шарнира, выполненного в виде кулисы, имеющей ось поворота относительно опоры и подпружиненный ползунок, несущий ось поворота тела, и закрепленные на теле нити с грузами и блоками, имеет закрепленную на опоре горизонтальную балку, установленную на ней каретку с блоком и две дополнительные нити с одинаковыми грузами, закрепленные в двух точках тела, находящихся на вертикальной прямой на одинаковом расстоянии от шарнира, при 30 этом нить, закрепленная в верхней точке, проходит через блок каретки.

На фиг. изображен учебный прибор, общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез.

Учебный прибор содержит твердое тело ! (плоское, .с малым весом, желательно про- зрачное), которое связано шарнирно с опорой 2 (например чертежная доска). Шарнир, соединяюгций тело 1 с опорой 2, выполнен в виде вращающейся кулисы 3, в прорези которой установлен подпружиненный пружиной 4 ползунок 5. Ось вращения

6 соединяет кулису 3 с опорой 2, а ось вращения 7 -- ползунок 5 с телом 1.

Указатель 8 направления главного вектора системы сил жестко связан с кулисой 3 4> и направлен вдоль линии, соединяющей оси вращения 6 и 7. Указатель 9 величины главного вектора системы сил жестко связан с ползун. м 5, а линейка 10 с делениями установлена на кулисе 3.

Э

На теле 1 закреплены нити 11 с грузами 12, нити проходят через блоки 13, установленные на опоре 2. (В точках А и А, находящихся на вертикальной прямой на одинаковом расстоянии от оси 7, закреплены дополнительная нить

14 с грузом 15 и дополнительная нить 16 с таким же грузом 17. Нить 16 проходит через блок 18, закрепленный на каретке 19. установленной на горизонтальной неподвижной балке 20.

Учебный прибор по механике работает следуюц1им «бразом.

При <.гсутствпи вне пних сил, созтаваемых грузами 11, оси вращения 6 и 7 соВпадают. Это дос ги гается настройкой и ружины 4. Силы 1-: и Е, создаваемые равны/ ми грузами 15 и 17 будут при этом действовать Ilo вертикальной прямой, проходящей через оси вращения, в противоположные стороны,т.е. опи образук>т уравновешивающуюся систему сил. С помощью нитеи . !. грузов 12 и блоков !3 прикладывают к тве,дому телу 1 систему сил Е,,, F,, F . Главный вектор R этой системы сил, приложенный к ползунк 5 в оси 7. приводит к повороту кулисы 3, пока Нх направления не совпаду T. Указатель 8 пока жет напра влен ие главного вектора R. 01новременно ползунок 5 нод действием гл IBHolo вектора сместится вдоль паза кулисы 3, деформируя пружину 4. Величина деформации пропорциональна модулю главного вектора, что будет показано указателем 9. Под действиеч главного момента Q> системы сил твердое тело повернется вокруг оси 7 на некоторый угол, например по часовой стрелке.

При этом сила Ру, создаваемая грузом 15, будет перемещаться параллельно влево. оставаясь все время направленной вертикально вниз. Сила Fy, создаваемая грузом

17, будет перемешаться параллельно вправо и будет направленной вертикально вверх.

Таким образом, силы Fz и F 1оразу ют пару сил, которая уравновесит главный момент системы. По величине и направлению момента уравновешивающей пары cèë судят о величине и направлении главного момента сил. Чем больше величина главного момента системы сил, тем oo.".üIHå будет плечо уравновешивающей пары спл. а следовательно, ее момент.

Применение предлагаемого прибора позволит повысить эффективность обучения.

lll906l

Составнтсль Л.! рнпснк<>

Рсн»»n>р М. 11сл<>г>3жснк» Тскрсд И. Всрсс Ii<>I>I>< к><>l> < >. I »! ор 3;»;;> 74fi()<39 Тираж 446 I l<>.»><...> <

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4