Прибор для демонстрации закона сохранения и превращения механической энергии

 

Изобретение относится к области у-чебных демонстрационных приборов по - механике и физике и позволяет расширить дидактические возможности при решении задач механики и физики, например , в учебном процессе. Навивая на ось 4 маховика все четыре ветви гибких связей 5 и 6, поднимают маховик на заданную высоту и отпускают Под действием силы тяжести маховик опускается до тех пор, пока гибкие сйязи полностью не размотаются за исключением предварительной намотки 9, достигнув своей наинизшей точки. Вращаясь в этой точке, маховик разматывает предварительно навитые ветви гибких связей и наматывает две другие ветви на ось 4 за счет перемещения гибких связей по блокам 7 и 8, Перемотав предварительную намотку 9 с одной пары ветвей на другую маховик начинает подниматься, наматывая все четьфе ветви одновременно , и достигает высшей точки. Замеряя время движения маховика, зная число предварительно навитых на ось витков, массу и геометрию маховика, определяют угловую скорость маховика и его кинетическую энергию. Изменяя число предварительно навитых витков гибких связей и начальную высоту подъема маховика, регулируют продолжительность вращения маховика в наинизшем положении 1 ил о с (f. С ОС г N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1379792 А1 (51) 4 G 09 В 23/10

;;Ч т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4002869 /31-1 2 (22) 06,01,86 (46) 07 ° 03.88. Бюл. К 9 (71) Днепропетровский государственный университет им, 300-летия воссое единения Украины с Россией (72) Л,Б,Розенберг и Л.А.Беспалько (53) 371,66 (088.8) (56) Лекционные демонстрации по физике./Под ред, В.И,Ивероновой. М,, 1972, с, 71, (54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ЗАКОНА

СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к области учебных демонстрационных приборов помеханике и физике и позволяет расширить дидактические воэможности при решении задач механики и физики, например, в учебном процессе, Навивая на ось 4 маховика все четыре ветви гибких связей 5 и 6, поднимают маховик на заданную высоту и отпускают.

Под действием силы тяжести маховик опускается до тех пор, пока гибкие связи полностью не размотаются эа исключением предварительной намотки

9, достигнув своей наиниэшей точки.

Вращаясь в этой точке, маховик разматывает предварительно навитые ветви гибких связей и наматывает две другие ветви на ось 4 за счет перемещения гибких связей по блокам 7 и 8, Перемотав предварительную намотку 9 с одной пары ветвей на другую маховик начинает подниматься, наматывая все четыре ветви одновременно, и достигает высшей точки, Замеряя время движения маховика, зная число предварительно навитых на ось витков, массу и геометрию маховика, определяют угловую скорость маховика и его кинетическую энергию. Изменяя число предварительно навитых витков гибких связей и начальную высоту подъема маховика, регулируют продолжительность вращения маховика в наинизшем положении, 1 ил .

1 379792

Изобретение относится к учебным демонстрационным приборам по механике и физике и может быть использован, например, в учебном процессе при изучении курсов механики и физики, Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации вращения маховика вокруг оси в нижнем положении и определения его 10 угловой скорости и кинетической энергии.

На чертеже представлена схема прибора, Прибор содержит основание 1, уста- 15 новленный на основании П-образный кронштейн 2, маховик, выполненный в виде массивного диска 3 с осью 4 вращения, две гибкие связи 5 и 6 и два блока 7 и 8, прикрепленные к верхней 20 перекладине кронштейна 2. Гибкие связи 5 и 6 переброшены через блоки

7 и 8, образуя четыре ветви. Концы гибкой связи 5 прикреплены по одну сторону маховика к оси его вращения на некотором расстоянии друг от друга, а концы гибкой связи 6 аналогичным образом прикреплены к оси вращения маховика по другую его сторону, При этом две симметричные относитель- 30 но маховика ветви гибких связей 5 и 6 предварительно навиты на ось 4 маховика в одну и ту же сторону на равное количество витков 9.

Прибор работает следующим образом.

Навивая на ось 4 маховика все четыре ветви гибких связей 5 и 6, поднимают маховик на заданную высоту и отпускают. Под действием силы тяжести маховик опускается, разматывая при 40 этом гибкие связи, Опускание маховика происходит до тех пор, пока гибкие связи полностью не раэмотаются, эа исключением предварительной намотки

9. Это положение является наинизшим 46 в движении маховика. Достигнув наинизшей точки, маховик, вращаясь в ту же сторону, разматывает предварительно навитые ветви и наматывает две другие ветви на ось 4, оставаясь все это время в одном наинизшем положении, Разматывание одних ветвей и наматывание другой пары ветвей гибких связей осуществляется за счет их перемещения по блокам 7 и 8. Перемотав предварительную навивку 9 с одной пары ветвей на другую, маховик начинает подниматься, наматывая все четыре ветви одновременно, и достигает в своем движении высшей точки, После этого начинается новый цикл движения маховика. Таким образом демонстрируются три этапа движения маховика . опускание, вращение в низшем положении и подъем.

Замеряя время движения маховика, например, секундомером на всех этапах, зная число предварительно навитых на ось витков, массу и геометрию маховика, определяют угловую скорость маховика и его кинетическую энергию.

Изменяя число предварительно навитых витков гибких связей и начальную

1 высоту подъема маховика регулируют продолжительность воашения маховика в наинизшем положении. Прибор позволяет также устранить явление удара, которое имеет место в подобных системах при прохождении маховиком наинизшего положения к сопровождается потерей механической энергии.

Применение предлагаемого прибора позволит расширить дидактические возможности при решении задач механики и физики, например, в учебном процессе, Формула из обр е тения

Прибор для демонстрации закона сохранения и превращения механической энергии, содержащий основание, установленный на основании кронштейн, маховик, выполненный в виде массивного диска с осью вращения, две гибкие связи, прикрепленные одним концом к оси вращения маховика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач, он содержит два блока, прикрепленные к верхней перекладине кронштейна, гибкие связи переброшены через блоки, образуя четыре ветви, свободные концы которых прикреплены к оси вращения маховика симметрично относительно последнего и на расстоянии от ранее закрепленных концов, при этом две симметричные относительно маховика ветви навиты на его ось в одну и ту we сторону на равное количество витков,