ГЛОБУС Российский патент 1995 года по МПК G09B27/00 

Изобретение относится к наглядным учебным пособиям по алгебре, комбинаторике, программированию и элементам географии.

Устройство предназначено для развития пространственного представления школьников, учащихся ПТУ и техникумов, студентов ВУЗов. В то же время изобретение служит математическим развлечением - как одной из форм разумного проведения досуга.

Аналогом изобретения может служить венгерский шарнирный кубик - кубик Рубика, изобретенный венгерским изобретателем Рубиком Эрне в 1975 году (см. Герасимов В. , Герасимова Г. Венгрия сегодня, М., Политиздат, 1988, 139, Энциклопедический словаpь юного математика. М., Педагогика, 1989, с.142.). Предложение заявителя и кубик Рубика в сущности имеют почти одинаковое функциональное назначение - развитие пространственного представления. Однако их конструкция так сильно отличается, что кубик Рубика нельзя принять в качестве прототипа. Ко всему кубик своей формой не ассоциирует вообще никакой шар, тем более глобус.

Другим аналогом можно считать шар с его разрезкой целым рядом параллельных, взаимно перпендикулярных между собой двух групп секущих плоскостей. Однако при показанной на рисунке разбивке реализовать практическое исполнение не удалось в силу возникших больших сложностей конструкции.

В качестве прототипа предложенного изобретения следует принять обычный глобус, представляющий собой модель Земли. Указанный прототип, как и глобус заявителя, содержит в себе шар, выполненный из легкого прочного материала, с нанесенным на его поверхность красочным изображением земной поверхности (материков, океанов, моделей и т.д.), имитирующий нашу Землю, ось глобуса, совмещенную с осью вращения Земли, кронштейн, несущий на себе ось глобуса, и корпус штатива. Во всем остальном прототип в корне отличен от предложенного заявителем устройства.

К недостаткам прототипа следует отнести узость диапазона освещаемых им вопросов, т.е. ограниченность его функциональных возможностей, сведенная к постановке и решению лишь некоторых вопросов, касающихся элементов географии на уровне начальных классов общеобразовательной школы.

Цель изобретения - значительное расширение функциональных возможностей устройства и тем самым достижение эффективного развития пространственного представления у школьников, учащихся техникумов и ПТУ, студентов ВУЗов, а также достижение возможности постановки некоторых новых комбинаторских задач (задач комбинаторики, возникающих применительно к принятой заявителем разрезке шара посредством нескольких меридиональных секущих плоскостей и только одной экваториальной секущей плоскости, т.е. при разрезке шара, образно говоря, на "апельсиновые полудольки").

Сущность изобретения состоит в том, что глобус, содержащий в себе шар с изображенной на нем земной поверхностью с показанием параллелей и меридиан по Гринвичу, изготовленный из легкого прочного материала (предпочтительно из пластмассы), ось глобуса, проходящую через северный и южный полюсы, подшипники оси, жестко соединенные с концами дугообразного кронштейна-держателя, укрепленного на верхнем конце вертикальной оси штатива, штатив с фиксатором оси кронштейна-держателя, в отличие от прототипа, с целью, указанной выше, выполнен с шаром без полости, притом с заранее разрезанным на одинаковые части, и снабжен элементами, предотвращающими распадение шара на его составные части (на "апельсиновые полудольки"), при этом разрезка шара выполнена несколькими (четное число) меридиональными и одной экваториальной секущими плоскостями, а элементы (держатели), предотвращающие распадение шара, выполнены, например, в виде сферических чаш из тонкой листовой прозрачной пластмассы или же в виде сферических каркасов из нержавеющей проволочной стали, охватывающих шар с одновременной имитацией параллелей и меридианов, или же из упругих (резиновых) нитей, образующих замкнутую сетку (при этом исполнении надобность в штативе с кронштейном-держателем отпадает).

На фиг.1 показан общий вид устройства, исполнение элементов-держателей в виде сферических чаш из тонкой листовой прозрачной пластмассы; на фиг.2 - то же, исполнение элементов-держателей из упругих резиновых нитей, образующих замкнутую сетку; на фиг.3 - элемент шара в случае его разрезки на 16 равных частей.

Глобус содержит шар 1 с нанесенным на его сферическую поверхность изображением географических объектов Земли (материков, морей, океанов и т.п.). Он заранее разрезан на равные части (например, на "апельсиновые полудольки") 7, распадение которых предотвращается получашами 2, свободно вращающимися в подшипниках 3, жестко соединенных с концами дугообразного кронштейна-держателя 4, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси в штативе 5, снабженном зажимом 6. При исполнении элементов-держателей в виде замкнутой сетки 8 из упругих резиновых нитей (см. фиг.2) надобность в штативе 5 и всех остальных элементах подвески шара с образованием глобуса полностью отпадает. Заявителем принята разрезка шара посредством только одной экваториальной секущей плоскости 9 в сочетании с несколькими меридиональными секущими плоскостями 10, разрезающими весь шар на равные части ("апельсиновые полудольки") 7. На сферическую поверхность последних, наряду с многоцветным изображением географических объектов Земли, нанесены также меридианы 11 и параллели 12. (При выполнении разрезки шара первую из секущих меридиональных плоскостей логично совместить с меридианом Гринвича, т. е. с нулевым меридианом).

Эксплуатация предложенного устройства (глобуса) в основе своей перекликается с эксплуатацией кубика Рубика, т.к. и здесь налицо математическая головоломка, относящаяся к комбинаторике, т.е. имеет место аналогия по их внутреннему содержанию. Так при работе с кубиком Рубика ставят задачу и добиваются, например, одноцветности какой-либо одной из шести граней куба, а при работе с глобусом заявителя ставится и выполняется задача достижения достоверной географической картины на сферической поверхности глобуса.

При работе с глобусом заявителя цель достигается с помощью интеллекта посредством пальцев обеих рук (т.е. так же, как и при работе с кубиком Рубика). При этом при исполнении элементов-держателей в виде сферических чаш 2 будет иметь место некоторая стесненность для движения пальцев рук. Однако этот недостаток предложенного устройства будет проявляться в очень малой степени при принятии высоты h сферических чаш 2 не более двух третей радиуса глобуса Ro, а при исполнении элементов-держателей в виде замкнутой сетки 8 из упругих (резиновых) нитей упомянутый недостаток проявляться не будет вообще.

Использование: в учебных наглядных пособиях по комбинаторике, алгебре, программированию и элементам геометрии. Сущность изобретения: глобус, содержащий в себе шар с изображенными на нем земной поверхностью, параллелями и меридианами по Гринвичу, ось глобуса, проходящую через северный и южный полюсы, подшипники оси, жестко соединенные с дугообразным элементом штатива, снабженным осью, установленной в корпусе штатива с возможностью вращения, и фиксатор, выполнен заранее разрезанным на одинаковые части шара и снабжен элементами, предотвращающими распадение шара на его составные части. При этом разрезка шара выполнена меридианальными и одной экваториальной секущими плоскостями, а элементы, предотвращающие распадение шара (держатели) выполнены, например, в виде сферических чаш из прозрачной пластмассы, или же в виде сферических каркасов, исполненных, например, из нержавеющей проволоки, размещенной в таком замкнутом каркасе с имитацией параллелей и меридианов, или же из упругих (резиновых) нитей, образующих замкнутую сетку. 3 ил.

ГЛОБУС, представляющий собой сферу, на наружной поверхности которой нанесены географические обозначения, состоящую из отдельных фрагментов, полученных рассечением сферы экваториальной и меридианальными плоскостями, и имеющую средство соединения этих фрагментов, отличающийся тем, что он имеет штатив с дугообразным кронштейном-держателем, имеющим на концах подшипники, а средство соединения фрагментов сферы состоит из двух прозрачных получаш, связанных с подшипниками и охватывающих фрагменты сферы в двух диаметрально противоположных зонах и сетки из упругих нитей, прикрепленных к круговым кромкам получаш.