Учебный прибор по механике для наглядной демонстрации величины и направления реакции поверхности

 

№ 82838

Класс 42п, 11щ

СГСР ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБ ЙН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е, iN. Никитин

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ ДЛЯ НАГЛЯДНОЙ

ДЕМОНСТРАЦИИ ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ

РЕАКЦИИ ПОВЕРХНОСТИ

Заявлено 29 июля 1949 г, за ¹ 401972 в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР

Известны приборы, предназначенные для демонстрации направления и величины сил давления опорной поверхности ца тело, выполненные в виде трех пружинных элементов.

Предлагаемый прибор разрешает демонстрацию не только величины и направления реакции опоры, но и угла трения, что достигается благодаря применению плоской подвешенной на пружинах плиты с угловой шкалой и поворотной стрелкой и системы блоков, служащих для перемешения с помощью нити груза по плоской плите.

На чертеже изображен общин вид прибора.

К поперечинам 1 двух вертикальных стоек 2. при помощи пружин 8 одинаковой длины и упругости, подвешена горизонтальная плита 4.

Горизонтальность положения плиты достигается регулировочными болтами б с проушинами, в которые продеты пружины. В середине передней боковой грани площадки укреплена свободно вращающаяся на оси о стрелка 7, расположенная в центре помещенного на той же грани угломера 8. Впереди площадки расположена вертикальная стойка 9, несущая горизонтальный шарнир 10. Основание ll стойки 9 имеет возможность несколько перемещаться, параллельно передней грани площади. Высота стойки также может регулироваться. Для удобства приложения к телу, постепенно возрастающего усилия на одной из вертикальных стоек прибора устанавливаются блок 12 и ворот 1о, при помощи хомутиков 14 с зажимами.

Для демонстрации реакции поверхности закрепляют на горизонтальной плите 4 пару брусков 15 и устанавливают вертикальную стойку таким ооразом, чтобы центр шарнира 10 точно совпадал с центром стрелки 7. Стрелка 7 должна при этом иметь возможность свободно вращаться. Если положить Hd середину установленных на плите бру№ 82838 сКоВ какОе-либо тяжеГГое телО 16, то ГГлита «pcK011 Ко опустится, растянув связанные с ней пружины таким образом, что действие силы тяжести тела уравновешивается упругостью пружин.

Прорезь закрепленного на неизменной высоте горизоитальиси о шарнира 10 заставит стрелку принять вертикальное положение, соответствующее направленной в этом случае по нормали реакции горизoHтальной поверхности. Величина вертикального перемещения плиты будет пропорциональна величине давления тела на поверхность, а c,tlåäoвательно, и величине ее реакции.

Сдвигал тело вдоль плиты, последняя будет получать горизоигяльное перемещение в направлении действующей силы. Это перемен!ение

О) äpT продолжаться до тех пор, пока упругость пр3 æèilû не Ок læpTcÿ больше силы сцепления (трен!!я) между брусками н телом. Прорезь шарнира 10 заставит при этом стрелку 7 отклониться от нормали l3 сторону, противоположную движению плиты, т. е. в сторону силы трения.

Горизонтальная составляющая смещения центра стрелки будет пропорциональна величине силы трения. Максимальное зиаче!ше горизонтального смещения будет соответствовать макси!3!ялГ,ПО!! «еличиие силы трения. Масштаб горизонтального и вертикального смещений центра стрелки 7 будет всегда од!шаковым, так же, как и горизонтальное и вертикальное усилия, приложенные к плите, уравновешиваются, упругостью одних и тех же пружин.

Если, не изменяя рода трущихся поверхностей, нзмешпь вес тела, то соответственно изменятся величины как горизонтального, так;! вертикального перемещений плиты, Оставаясь по п реже!ему ll j)o«oj)ij«ональными нормальной и касательной составляющим реакции поверхности. Изменится лишь расстояние между центрами стрелки 7 II шарнира 10, направление же стрелки будет неизменным, Если изменить род поверхности, закрепив на плите пару других брусьев Il вновь установив центр шарнира 10 против центра стрелки 7, или изменить род лежащего иа брусках тела, то пропорционально изменению сцепления (трения) между брусками и телом изменится. Г1ри приложении к телу горизонтального усилия, изменится и относительная «еличииа максимального горизонтального смещения плиты, следовательно, и максимальный угол отклонения от нормали стрелки, изобража!Ощсй иа!!равление реакции поверхности, оставаясь по-прежнему неизмешиям при изменении веса тела. Направление стрелки прибора всегда будет совпадать с направлением реакции поверхности также, как расстояние от стрелки 7 до центра шарнира 10 всегда, в определенном масштабе будет соответствовать величине этой реакции.

Предмет изобретения

Учебный прибор по механике для наглядной демонстрации величины и направления реакции поверхности, отличающйся тем, что подвешенная при помощи пружин к двум стойкам плоская плита снабжена угловой шкалой и поворотной стрелкой, взаимодействующей с направляющим шарниром, причем, с целью демонстрации и измерения угла трения, на одной из стоек укреплена система блоков, служащая для перемещения при помощи нити груза по плоской плите. № 82838

Редактор Ф. М. Амстиславский Техн, ред. А. A. Кудрявицкая Корр Видонова

Поди, к пен. 20/X11-1960 г. Формат бум. 70+108 1/16 Объем 0,34 и. л.

Тираж 220 Заказ 72!2 Цена 50 коп. с 1/1-196! г.— 5 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Гор. Алать|рь, типографии ¹ 2 Министерства культуры ь1увашской АССР.