Учебный прибор по механике

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК (я)э 6 09 В 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР "",),,О ь g 1 j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772703/12 (22) 22.12.89 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Бр нс ий nHcrwyr транспортного va шиностроения (72) Л.Б;Майстровский и В.А.Мочалов (53) 371,66/67 (088.8) (56) Попов М.В. Теоретическая еметаника.

М., 1986, с. 88. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ (57) Изобретение относится к учебным приборам по механике и позволяет расширить дидактические возможности путем демон-страции теоремы сложения скоростей при сложном движении точки. Сущность изо. бретения: при перемещении штанги s направляющих ползун совершает сложное движение, т.е. перемещается в пазу кулисы и вместе с последней поворачивается на

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использова. но,,например, в учебном. процессе при изучении сложных движений различных. объектов.

Цель изобре;ения — расширение дидактических возможноСтей путем демонстрации теоремы сложения скоростей при сложном движении точки.

На чертеже представлена схема прибора.

Учебный прибор содержит основание 1 .и размещенный на нем кривошипно-ползунный механизм, включающий кривошип

2, кулису 3, ползун 4 и вертикальную штайгу

5. Кривошип 2 шарнирно соединен нижним концом с основанием 1.

„„ Ы„„1727148 А1 некоторый угол относительно основания.

Вследствие этого поворачивается и связанная с ползуном и непрозрачным экраном жесткая тяга, которая в свою очередь поворачивает экран, имеющий прямоугольный вырез, стороны которого постоянно остаются перпендикулярными стрелочным указателям, имитирующим векторы относительной и переносной скоростей.

Продолжение штанги, выполненное в форме стрелочного указателя, имитирует вектор абсолютной стороны и связано с вершиной прямого угла. В процессе поворота кулисы на различные углы стороны прямоугольного выреза отсекают от стрелочных указателей различные участки, соответствующие векторам скоростей относительного и переносного движений в той или иной фазе движения ползуна. 1 ил.

Кулиса 3 связана с верхним концом кривошипа 2 и имеет продольный.паз 6, в котором размещен ползун 4. Вертикальная штанга 5 верхним концом шарнирно связана с ползуном 4, а нижним концом подвижно соединена с основанием 1 посредством Ф направляющей 7; СО

Прибор имеет также три стрелочные указателя 8, 9 и 10, имитирующие векторы 1;и соответствемноотносительной, переносной и абсолютной скоростей ползуна 4, непрозрачный экран 11 и жесткую тягу 12.

Нижние концы стрелочных указателей 8 и 9 жестко связаны с ползуном 4, а нижний конец стрелочного указателя 10 является продолжением вертикальной штанги 5.

Непрозрачный экран 11 имеет вырез в форме прямого угла, стороны 13 и 14 кото1727148 рого размещены перпендикулярно стрелочным указателям 8 и 9 векторов относительной и переносной скоростей, а вершина шарнирно связана со стрелочным указателем 10 вектора абсолютной скорости. 5

Жесткая тяга 12 шарнирно соединена своими концами с ползуном 4 и экраном 11.

При этом свободные концы стрелочных указателей 8 и 9 относительной и переносной скоростей размещены за экраном 11. 10

Прибор работает следующим образом.

При продольном перемещении вертикальной штанги 5 ползун 4 перемещается в продольном пазу 6 кулисы 3 и вместе с ней поворачивается на некоторый угол р атно- 15 сительно основания 1. Вследствие движения ползуна 4 по продольному пазу 6, жесткая тяга 12 поворачивает непрозрачный экран 11 на такой же угол р относительно вертикальной штанги 5 и в ту же сторону. 20

При этом в процессе поворота непрозрачного экрана 11 стороны 13 и 14 его прямоугольного выреза остаются постоянно перпендикулярными относительно стрелочных указателей 8 и 9. Наблюдаемые в пря- 25 моугольном вырезе непрозрачного экрана

11 участки стрелочных указателей 8 и 9 представляют собой векторы соответственно скоростей относительного и переносного движения, а соотношение этих векторов — 30

-есть соотношение указанных скоростей в различных фазах движения ползуна 4.

Использование изобретения позволит наблюдать в широком диапазоне изменения угла поворота кулисы, соотношения 35 между скоростями относительного и переносного движений, а наблюдаемые в прямоугольном вырезе непрозрачного экрана участки стрелочных указателей, закрепленных на ползуне, наглядно демонстрируют . длину соответствующих векторов скоростей, не отвлекая внимание на другие детали устройства.

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий основание и размещенный на нем кривошипно-ползунный механизм, состоящий из кривошипа, шарнирно связанного нижним концом с основанием, кулисы, связанной с верхним концом кривошипа и имеющей продольный паз, ползуна, размещенного в пазу кулисы и вертикальной штанги, верхним концом шарнирно связанной с полэуном, а нижним концом подвижно связанной с основанием посредством направляющей, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей путем демонстрации теоремы сложения скоростей при сложном движении точки, он снабжен имитирующими векторы относительной, переносной и абсолютной скоростей ползуна тремя стрелочными указателями, нижние концы двух первых из которых жестко связаны с ползуном, а нижний конец последнего является продолжением штанги, непрозрачным экраном, имеющим вырез в форме прямого угла, стороны которого размещены перпендикулярно векторам относительной и переносной скоростей, а вершина шарнирно связана с указателем вектора абсолютной скорости, и жесткой тягой, шарнирно связанной своими концами с ползуном и экраном, при этом свободные концы стрелочных указателей относительной и переносной скоростей размещены за экраном.

Составитель P. Ужвий

Редактор А. Долинич Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун. Заказ 1280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101